金刚石纳米晶中单个氮空位中心的光物理特性
介观与纳米尺度物理
2015-01-16 v1 材料科学
量子物理
摘要
通过对尺寸在 50~nm 及以下的金刚石纳米晶中氮空位（NV）色心，在两种纯电荷态（中性与带负电）以及光色态（该中心在任何功率下均于两态间切换）下，作为激发功率函数的二阶时间强度光子关联与交叉关联测量，对其光物理特性进行了研究。我们建立了一种包含 shelving 能级的三能级专用模型，以提取耦合所有三个能级的相关光物理参数。我们的分析证实了中性 NV 中心 shelving 能级的存在。发现其对中性中心的光物理作用可忽略，而它却是带负电 NV 中心光子聚束行为随功率增强的原因。由光物理参数推断了两中心量子效率：中性中心在整个功率范围内近乎为 1，而负电中心从近 1 随功率增大降至约 0.5。光色态中心的光物理呈现出丰富现象，且在很大程度上由负电态主导，这与负电中心多余电荷释放远慢于光子发射过程相符。
引用
@article{arxiv.1501.03714,
title = {Photophysics of single nitrogen-vacancy centers in diamond nanocrystals},
author = {M. Berthel and O. Mollet and G. Dantelle and T. Gacoin and S. Huant and A. Drezet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.03714},
year = {2015}
}