利用介电表面钝化实现近表面氮空位中心的稳定性
应用物理
2023-11-27 v1 材料科学
摘要
我们研究了真空与空气中金刚石内系综近表面氮空位（NV）中心的光物理稳定性。在激光照射后测量了 NV 中心的光学探测磁共振对比度，显示出与真空相反的空气中所呈趋势（分别增加至多 9% 与下降至多 25%）。利用拉曼与 X 射线光电子能谱的表征表明了一种表面重构：在空气中，大气氧在表面吸附导致 NV- 比例增加，而在真空中，净氧脱附增加了 NV0 比例。NV 电荷态切换由光致发光光谱确认。在金刚石表面沉积约 2 nm 氧化铝（Al2O3）被证明可稳定任一环境下的 NV 电荷态，归因于更稳定的表面电负性。因此，在金刚石上使用氧化铝涂层是提升 NV 传感器韧性的一种有前景的方法。
引用
@article{arxiv.2311.14129,
title = {Stability of near surface nitrogen vacancy centers using dielectric surface passivation},
author = {Ravi Kumar and Saksham Mahajan and Felix Donaldson and Siddharth Dhomkar and Hector J. Lancaster and Curran Kalha and Aysha A. Riaz and Yujiang Zhu and Christopher A. Howard and Anna Regoutz and John J. L. Morton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.14129},
year = {2023}
}