基于金刚石中二能级系统光学跃迁展宽的极低温超低功耗测温技术
光学
2022-11-07 v1 材料科学
摘要
低温是许多前沿科学应用与技术的先决条件。然而，在该温区及亚微米尺度下精确测定温度并非易事。这是因为低温条件下的温度读取会因光致加热而不准确。在此，我们提出一种在低温下工作的超低功耗光学测温技术。该技术利用二能级系统（纳米金刚石宿主中的锗空位色心）的共振光致发光所测得的温度依赖线宽展宽。所提技术在5 K下达到20% 1/K的相对灵敏度，高于任何其他全光学纳米测温方法。此外，其在仅采用数十纳瓦的激发功率下即达到此类灵敏度，比其他传统光学测温方案低数个数量级。为展示该方法性能，我们证明其能在定制微电路的多个目标位置准确读出温度的局部差异。我们的工作无疑是推进低温纳米尺度光学测温的确定一步。
引用
@article{arxiv.2211.02205,
title = {Ultralow-power cryogenic thermometry based on optical-transition broadening of a two-level system in diamond},
author = {Yongliang Chen and Simon White and Evgeny A. Ekimov and Carlo Bradac and Milos Toth and Igor Aharonovich and Toan Trong Tran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02205},
year = {2022}
}