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金刚石纳米晶中单氮 - 空位缺陷的自旋弛豫测量用于磁噪声传感

介观与纳米尺度物理 2015-06-15 v1

摘要

我们报告了一项关于纳米金刚石 (ND) 中单氮 - 空位 (NV) 缺陷相关电子自旋纵向弛豫时间 (T1T_1) 的实验研究。我们首先表明,由于 NV 电子自旋与位于 ND 表面的顺磁中心浴的相互作用,当 ND 尺寸从 100 nm 减小到 10 nm 时,T1T_1 降低了三个数量级。接下来,我们通过用 Gd3+^{3+} 离子修饰 ND 表面来调节磁环境,并观察到有效的 T1T_{1} 猝灭,这证明了利用单电子自旋进行磁噪声传感。我们估计,使用 hosted 在 10 nm 尺寸 ND 中的单 NV 缺陷,灵敏度可达在 10 s 内检测到约 14 个电子自旋。这些结果为基于 T1T_1 的生物样品自旋密度纳米尺度成像铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.1197,
  title  = {Spin relaxometry of single nitrogen-vacancy defects in diamond nanocrystals for magnetic noise sensing},
  author = {J. -P. Tetienne and T. Hingant and L. Rondin and A. Cavailles and L. Mayer and G. Dantelle and T. Gacoin and J. Wrachtrup and J. -F. Roch and V. Jacques},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1197},
  year   = {2015}
}

备注

Main text with 4 figures together with supplemental information