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金刚石中的 III 族量子缺陷是稳定的自旋 1 ...
钻石中的色心已成为一系列量子技术（从量子传感到量子网络）的主要固态“人造原子”。目前，协同研究活动正在进行中，以识别新的色心，这些色心将钻石中氮空位（NV − ）的稳定自旋和光学特性与硅空位（SiV − ）中心的光谱稳定性相结合，最近的研究还发现了其他具有优异特性的 IV 族色心。在本文中，我们从第一原理研究了一类新的钻石量子发射体，即 III 族色心，我们表明它们在自旋为 1、电场不敏感的结构中具有热力学稳定性。从从头算电子结构方法，我们表征了这些 III 族色心激发态流形中存在的乘积 Jahn-Teller (pJT) 效应，我们在那里捕捉到了与强电子-声子耦合相关的对称性破坏畸变。这些预测可以指导 III 族空位中心的实验识别及其在量子信息科学和技术应用中的使用。
Ing. Marián Varga 博士。题目：TMD/金刚石异质结构
该项目旨在对以过渡金属二硫属化物 (TMD) 和金刚石材料为代表的二维和三维异质结构进行全面的实验研究。其主要重点是两种不同配置的 TMD/金刚石异质结构的制造和表征，即金刚石上的 TMD 和 TMD 上的金刚石。将通过各种传统和先进的分析技术来表征形态、化学和光电特性以及物理过程。结果将用于从根本上理解所制备的 TMD/金刚石异质结构的生长机制、相互作用和特性。同时，将制造选定的 TMD/TMD 异质结构，以将其生长机制和特性与 TMD/金刚石异质结构进行比较。此外，还将研究通过内部（掺杂、诱导应力、局部缺陷）和外部（电场和磁场、压力和光激发）调制定制的 TMD/金刚石异质结构特性。预计在 TMD/金刚石界面和本体处，可以控制诸如金属与半导体的转变现象、带隙排列、费米能级偏移或发光等效应。
金刚石中相干锡空位自旋的变换限制光子
将相干光学跃迁与长寿命自旋量子比特耦合的固态量子发射器对于量子网络至关重要。我们在此报告了金刚石纳米结构中单个锡空位 (SnV) 中心的自旋和光学特性。通过低温磁光和自旋光谱，我们验证了 SnV 的反演对称电子结构，识别了自旋守恒和自旋翻转跃迁，表征了跃迁线宽，测量了电子自旋寿命，并评估了自旋失相时间。我们发现，即使在纳米制造结构中，光学跃迁也与辐射寿命极限一致。自旋寿命受声子限制，指数温度缩放导致 T 1 > 10 毫秒，相干时间 T 2 在冷却至 2.9 K 时达到核自旋浴极限。这些自旋特性超过了其他反演对称色心的自旋特性，而这些色心的类似值需要毫开尔文温度。 SnV 结合了相干光学跃迁和长自旋相干性，无需稀释制冷，是可行且可扩展的量子网络应用的有希望的候选者。
金刚石中相干锡空位自旋的变换限制光子
将相干光学跃迁与长寿命自旋量子比特耦合的固态量子发射器对于量子网络至关重要。我们在此报告了金刚石纳米结构中单个锡空位 (SnV) 中心的自旋和光学特性。通过低温磁光和自旋光谱，我们验证了 SnV 的反演对称电子结构，识别了自旋守恒和自旋翻转跃迁，表征了跃迁线宽，测量了电子自旋寿命，并评估了自旋失相时间。我们发现，即使在纳米制造结构中，光学跃迁也与辐射寿命极限一致。自旋寿命受声子限制，指数温度缩放导致 T 1 > 10 毫秒，相干时间 T 2 在冷却至 2.9 K 时达到核自旋浴极限。这些自旋特性超过了其他反演对称色心的自旋特性，而这些色心的类似值需要毫开尔文温度。 SnV 结合了相干光学跃迁和长自旋相干性，无需稀释制冷，是可行且可扩展的量子网络应用的有希望的候选者。
如何引用本文：Benson V, Amini A. 为什么纳米金刚石载体能够克服癌症的耐药性。Cancer Drug Resist 2020;3: 632+4
摘要 纳米金刚石是一种极具吸引力的抗癌药物载体。纳米金刚石颗粒在医学应用方面的主要优势在于它们与非癌细胞具有高相容性、表面可修饰治疗和癌细胞靶向分子，以及制造成本相对较低。此外，纳米金刚石载体可显著提高所载药物的治疗效果，因此抗癌药物在较低剂量下可发挥更有效的作用。因此，较低的药物剂量可减少副作用。修饰有靶向分子的载体主要在肿瘤组织中积聚，而这些纳米金刚石颗粒会削弱药物从癌细胞中流出。考虑使用纳米金刚石载体的治疗方法已在体外和体内进行了测试。现在，研究人员特别关注全身应用纳米金刚石载体可能产生的副作用。纳米金刚石载体的行为在很大程度上取决于其表面涂层，因此必须分别评估每种治疗复合物。一般而言，纳米金刚石载体的位点特异性应用似乎是一种相当安全的治疗方法，但静脉应用需要进一步研究。纳米金刚石载体的益处是显著的并且代表着克服多种癌症耐药性的有效方法。
金刚石 pn 结二极管贝塔伏打电池性能的温度依赖性
摘要 — 评估了金刚石 pn 结贝塔伏特电池能量转换效率的温度依赖性。我们制造了伪垂直金刚石 pn 结二极管，并表征了其在 5-300 K 电子束辐照下的能量转换效率。金刚石 pn 结二极管在 150-300 K 时的能量转换效率为 18-24%，是硅 PiN 二极管的两倍多。另一方面，在 100 K 以下，由于金刚石的串联电阻增加，二极管的能量转换效率显着下降。在 150K 以上，金刚石 pn 结二极管的能量转换效率的温度依赖性小于硅二极管，这将使金刚石 pn 结贝塔伏特电池成为一种有前途的装置，用于在除低温区域以外的宽温度范围内进行遥感设备的能量收集。
研磨纳米金刚石中氮空位中心的长自旋相干时间
含有带负电的氮空位中心 (NV − ) 的纳米金刚石可用作生物材料中的局部传感器，并已被提议作为探测空间叠加的宏观极限和引力的量子性质的平台。这些应用的一个关键要求是获得含有 NV − 并具有长自旋相干时间的纳米金刚石。与蚀刻柱不同，使用研磨来制造纳米金刚石可以一次处理块状材料的整个 3D 体积，但到目前为止，NV − 自旋相干时间有限。在这里，我们使用通过 Si 3 N 4 球磨化学气相沉积生长的块状金刚石生产的天然同位素丰度纳米金刚石，平均单一替代氮浓度为 121 ppb。我们表明，这些纳米金刚石中 NV − 中心的电子自旋相干时间在室温下在动态解耦的情况下可以超过 400 µ s。扫描电子显微镜提供了含有 NV − 的特定纳米金刚石的图像，并测量了其自旋相干时间。
激光写入金刚石中的氮空位中心用于量子计算
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推出 SDS-E600 – 新型先进紧凑型微波等离子 CVD 金刚石反应器
Cornes Technologies Limited 负责 Seki Diamond Systems 的高级董事总经理 Makoto Seki 表示：“我们很荣幸能与 Element Six 合作。我们的初始原型已经证明 E6 的技术可以成功集成到我们的平台上。我们相信，此次合作将为我们的学术客户提供另一个 Seki Diamond 平台，以利用无与伦比的技术加速他们的钻石材料研发计划。”
支持信息：用于集成量子技术的可调和可转移金刚石膜
标准 3 mm x 3 mm x 0.25 mm 单晶光学级金刚石基底（Element Six，≤ 1 ppm [N]）用于膜合成。首先将它们精抛光至表面 Rq ≤ 0.3 nm（Syntek LLC.），以尽量减少形态不一致（见图 S1 (a)）。接下来，用 150 keV 的 4 He + 离子（CuttingEdge Ions LLC.）注入样品，以在 ≈ 410 nm 深度处形成石墨化层。这是在 7 ° 的入射角下完成的，以避免离子沟道。剂量设置为 5 × 10 16 cm − 2，略高于石墨化阈值，以尽量减少晶体损伤（见第 1.5 节）。在本研究中，注入后采用了三步退火工艺：400 °C 浸泡 8 小时，然后在 800 °C 浸泡 8 小时，最后在 1200 °C 退火 2 小时。1 该过程在合成气体环境中完成（Ar:H 2 为 96:4）。注入和退火对表面粗糙度没有负面影响（见图 S1 (b)）。通过室温拉曼光谱研究了膜形成过程中碳键的相变（见第 2.2 节）。