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碳化硅自旋中心的 ODMR 效应作为磁场、温度和机械应力的传感器
展示了基于 SiC 原子级自旋中心能级交叉弛豫的全光学测温技术。该技术利用了三重基态 S=1 中心零场分裂的巨大热位移，光致发光无法检测到（所谓的“暗”中心）耦合到相邻的自旋 3/2 中心，这些中心可以进行光学极化和读出（“亮”中心），并且不需要射频场。EPR 用于识别缺陷。交叉弛豫线的宽度几乎比全光学测温中使用的激发态能级反交叉线的宽度小一个数量级，并且由于由激发态的寿命决定，因此无法显着减小。由于温度偏移和信号强度与激发态能级反交叉大致相同，交叉弛豫信号可以将温度测量的灵敏度提高一个数量级以上。温度灵敏度估计约为 10 mK/Hz^1/2，体积约为 1 μm^3，由扫描共聚焦显微镜中的聚焦激光激发决定。利用“亮”自旋-3/2 中心和“暗”S=1 中心基态中的交叉弛豫进行温度传感，利用“亮”自旋-3/2 中心基态水平反交叉，可以使用相同的自旋系统实现具有亚微米空间分辨率的集成磁场和温度传感器。
电信中的室温固态量子发射器......
YSO Er 3+ 1536 17000 0.06 [33] NA，不可用；ZPL，零声子线；DWF，德拜-沃勒因子；kcps，每秒千计数；T 2 ，电子自旋相干时间；ODMR，光学检测磁共振。a 对比度是用脉冲 ODMR 获得的。对于 3C-SiC 和 4H-SiC 中的 VV 0 在内的单色心，单一操作都是在低温下实现的。因此，T 2 和 ODMR 对比度的数据是在低温下提取的。对于 6H-SiC 中的 VV 0 ，相干时间和 ODMR 对比度对应于室温集合 VV 0 。b 对于 GaN 中的 Cr 4+，数据是在低温下获得的集合缺陷。引用的饱和单光子发射计数率与未积分到任何纳米结构中的发射有关。
金刚石材料中NV中心的表征及其...
近年来，金刚石中的氮空位 (NV) 中心已经成为一个类似原子的系统，在精密测量、量子信息处理和量子基础研究方面有许多应用。在本文中，我们重点研究了 NV 中心作为光激发和局部温度传感的函数的特性。为了证明 NV 中心对基础科学研究和技术应用的巨大潜力，对 NV − 缺陷中心，特别是在各种光激发下的了解仍然不足。在本文中，我们探讨了影响 NV − 中心 ODMR 信号的几个因素，例如微波辐射源的功率、磁场强度、光激发强度和光学系统的检测效率。用于这些实验的光谱方法称为光学检测磁共振 (ODMR)。实验旨在测量不同类型样品在不同光激发强度下NV − 中心的对比度特性，并通过能级模拟模型估计能级间的布居分布，从而得到实验结果。这些观察结果和模型为理解不同光激发下NV 中心成像的对比度分析提供了良好的理解，也为改进NV − 检测奠定了基础。之后，利用实验所得知识，采用第 3 1 章中提出的无背景成像技术，该方法被用于绘制神经元细胞培养中接种的纳米金刚石的图像。为了了解不同光激发强度下NV − 中心对比度的一般特征，对多个单晶样品进行了实验，并在第 4 章中报告了实验结果。第 5 章研究了NV − 中心的温度检测特性。介绍了一种称为跳频法的新方法来检测所需表面的局部温度变化。该方法首先在单晶金刚石样品上进行测试，然后在纳米金刚石上进行测试。最后，该技术被应用于测量局部温度变化的实际问题
补充信息 将金刚石中的氮空位中心自旋与葡萄二聚体耦合
为了模拟 NV 自旋对 MW 场（特别是磁场分量）的响应，使用量子主方程方法推导出理论方程。在室温下，NV 自旋包含 NV − 的基态和激发自旋三重态、NV − 的两个中间态以及两个 NV 0 态。由于 1 A 1 的自旋寿命远小于 1 E 的寿命（参见正文），因此单重态实际上被假定为一个状态（1 E）。NV 0 态的包含解释了导致电荷状态切换的电离效应。在 NV 0 态下，它可以被光泵送回 NV − 的基态三重态。图 S.I.1 显示了由九个能级组成的 NV 能量图。如果忽略电离效应，在简并三重态的情况下，可以使用具有更少能级的更简单的模型。建模 ODMR 的基本状态是 NV − 的基态、中间态和激发态。但是，由于 NV 0 和 NV − 之间的跃迁速率
光纤和微波控制的纤维尖端内窥镜
我们提出了一个坚固的，基于光纤的内窥镜，其射频发射的银色直线射击结构（RF）发射旁边是光纤面的发射。因此，我们能够激发和探测样品，例如钻石中的氮呈（NV）中心，带有RF和光学信号，并通过纤维完全测量样品的荧光。在我们的目标频率范围约为2.9 GHz的范围内，纤维芯的小平面位于RF引导银结构的近场中，这具有最佳RF强度随距离迅速降低的优势。通过在光纤的覆层上创建银结构，我们在光学激发和检测到的样品与天线结构之间达到了最小的距离，而不会影响光纤的光学性能。这使我们在考虑具有集成光学和RF访问的内窥镜解决方案时可以在样品的位置实现高RF振幅。通过光学检测到的磁共振（ODMR）测量对NV掺杂的微足面的测量进行量化，我们将其探测为实际用例。我们演示了17.8 nt /√< / div>的设备的磁灵敏度