金刚石中 NV$^{-}$ 色心的单重态能级

Lachlan J. Rogers; Marcus W. Doherty; Michael S. J. Barson; Shinobu Onoda; Teraji Ohshima; Neil B. Manson

doi:10.1088/1367-2630/17/1/013048

金刚石中 NV$^{-}$ 色心的单重态能级

材料科学 2015-06-22 v2 介观与纳米尺度物理

作者: Lachlan J. Rogers , Marcus W. Doherty , Michael S. J. Barson , Shinobu Onoda , Teraji Ohshima , Neil B. Manson

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摘要

NV $^{-}$ 色心在 637 nm 处的特征跃迁发生于 ${}^3\mathrm{A}_2$ 和 ${}^3\mathrm{E}$ 三重态之间。此外还存在中间的 ${}^1\mathrm{A}_1$ 和 ${}^1\mathrm{E}$ 单重态，本文利用单轴应力研究了这些单重态之间 1042 nm 处的红外跃迁。确定了应力位移和分裂参数，并在该色心公认的电子模型框架内探讨了产生这些参数的物理相互作用。已确定该红外跃迁的相互作用源于电子 - 电子库仑排斥相互作用的修正。这与可见光 637 nm 跃迁形成对比，后者的位移和分裂源于单电子库仑相互作用的修正。研究还证实，动态 Jahn-Teller 相互作用与单重态 ${}^1\mathrm{E}$ 相关联，从而在 ${}^1\mathrm{E}$ 电子态上方 115 $\mathrm{cm}^{-1}$ 处产生一个振动 - 电子能级。与该能级相关的论证被用于提供实验确认，即 ${}^1\mathrm{A}_1$ 为上单重态能级，而 ${}^1\mathrm{E}$ 为下单重态能级。

关键词

NV 色心金刚石单重态单轴应力红外跃迁 Jahn-Teller 相互作用电子 - 电子库仑排斥

引用

@article{arxiv.1407.6244,
  title  = {Singlet levels of the NV$^{-}$ centre in diamond},
  author = {Lachlan J. Rogers and Marcus W. Doherty and Michael S. J. Barson and Shinobu Onoda and Teraji Ohshima and Neil B. Manson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6244},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages, 6 figures

金刚石中 NV$^{-}$ 色心的单重态能级

摘要

关键词

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