Чувствительность измерения спектра оптически детектируемого магнитного резонанса одиночного NV−-центра в алмазе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследованы спектры оптически детектируемого магнитного резонанса одиночных-NV-центров в двух твердотельных образцах в области сверхтонкого взаимодействия спина электронаNV--центра со спином ядра азота в этом же центре. Цель исследований - получить максимальное разрешение по частоте СВЧ в используемой экспериментальной установке. Для измерений были выращены два монокристаллических образца алмаза с низким содержанием азота (не более 50 ppb). Измеренноевремя спиновой декогеренции∗T2 NV--центров составило в первом образце около 2 мкс, а на втором -220 мкс. Для этих двух образцов был получен и исследован спектр оптически детектируемого магнитного резонанса сверхтонкого расщепления одиночного NV--центра и атома 14N. Оценка величины разрешения в этих образцах составляет 3 . 5 МГц и 0 . 18 МГц соответственно. Отмечено, что с увеличением времени спиновой декогеренции T ∗ одиночного NV--центра улучшается разрешение спектра.

Об авторах

Н. С. Кукин

АНО «Институт инженерной физики»; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
142210, Serpukhov, Moscow oblast, Russia; 115409, Moscow, Russia

А. Р. Мурадова

АНО «Институт инженерной физики»;Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
142210, Serpukhov, Moscow oblast, Russia; 115409, Moscow, Russia

А. К. Никитин

АНО «Институт инженерной физики»;Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
142210, Serpukhov, Moscow oblast, Russia; 115409, Moscow, Russia

А. А. Бухтияров

АНО «Институт инженерной физики»

Email: n.s.kukin@mail.ru
142210, Serpukhov, Moscow oblast, Russia

П. А. Семенов

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
115409, Moscow, Russia

А. Н. Васильев

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
115409, Moscow, Russia

Н. И. Каргин

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
115409, Moscow, Russia

М. О. Смирнова

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: n.s.kukin@mail.ru
115409, Moscow, Russia

С. А. Терентьев

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов»

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.s.kukin@mail.ru
108840, Troitsk, Moscow, Russia

Список литературы

  1. J. Wrachtrup and F. Jelezro, J. Phys.: Condens. Matter 18, 807 (2006).
  2. T. Shr¨oder, F. G¨adeke, M. J. Banholzer, and O. Benson, New J. Phys. 13, 055017 (2011).
  3. J. Joo and E. Ginossar, Sci. Rep. 6, 26338 (2016).
  4. J. L. Webb, J. D. Clement, L. Troise et al., Appl. Phys. Lett. 114, 231103 (2019).
  5. R. L. Patel, L. Q. Zhou, A. C. Frangeskou et al., Phys. Rev. Appl. 14, 044058 (2020).
  6. L. Rodnin, J.-P. Tetienne, T. Hingant et al., Rep. Prog. Phys. 77, 056503 (2014).
  7. J. F. Barry, J. M. Schloss, E. Bauch et al., Rev. Mod. Phys. 92, 015004 (2020).
  8. A. Dreau, M. Lesik, L. Rondin et al., Phys. Rev. B 84, 195204 (2011).
  9. L. Robdelo, H. Bernien, I. V. Weperen, R. Hanson et al., Phys. Rev. Lett. 105, 177403 (2010).
  10. W. E. Moerner, W. E. Moerner, M. Orrit, and U. E. Wild, Single Molecule Optical Detection, Imaging and Spectroscopy, Wiley-VCH, Weinheim (1996).
  11. А. П. Низовцев, Н. С. Кукин, А. Р. Мурадова и др., ЖПС 89, 807 (2022).
  12. A. P. Nizovtsev, S. Ya. Kilin, A. L. Pushkarchuk et al., New J. Phys. 16, 083014 (2014).
  13. A. P. Nizovtsev, S. Ya. Kilin, A. L. Pushkarchuk et al., New J. Phys. 20, 023022 (2018).
  14. Yu. L. Raikher and V. I. Stepanov, Appl. Phys. Lett. 105, 063111 (2015).
  15. O. R.Rubinas, V. V. Vorobyov, V. V. Soshenko et al., J. Phys.Commun. 2, 115003 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2023