用于金刚石量子传感的扫描 X 射线衍射显微术
应用物理
2022-10-18 v3 材料科学
量子物理
摘要
理解 CVD 金刚石中的纳米和微观尺度晶体应变对于金刚石量子技术的发展至关重要。特别是，此类应变的存在及其表征对基于金刚石的量子传感与信息应用构成了挑战——对于未来的暗物质探测器也是如此，其中入射粒子的方向信息编码于晶体应变中。在此，我们利用纳米聚焦扫描 X 射线衍射显微术，以高空间分辨率和应变分辨率定量测量金刚石中由缺陷引起的晶体形变。结合来自多个布拉格角的信息可实现应变特征几何的立体三维建模；该衍射结果通过与基于金刚石中氮空位（NV）中心系综的自旋态依赖光谱学对应变张量的光学测量进行比较而得到验证。我们的结果展示了足以通过晶体应变的 X 射线测量实现暗物质方向探测的应变与空间分辨率，并为金刚石生长分析及改进基于缺陷的传感提供了有前景的工具。
引用
@article{arxiv.2103.08388,
title = {Scanning X-ray Diffraction Microscopy for Diamond Quantum Sensing},
author = {Mason C. Marshall and David F. Phillips and Matthew J. Turner and Mark J. H. Ku and Tao Zhou and Nazar Delegan and F. Joseph Heremans and Martin V. Holt and Ronald L. Walsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08388},
year = {2022}
}