stringtranslate.com

Азотно-вакансионный центр

Упрощенная атомная структура NV-центра

Азотно -вакансионный центр ( НВ-центр или НВ-центр ) — один из многочисленных фотолюминесцентных точечных дефектов в алмазе . Его наиболее изученные и полезные свойства включают спин-зависимую фотолюминесценцию (которая позволяет измерять состояние электронного спина с помощью оптически обнаруженного магнитного резонанса ) и его относительно длительную (миллисекундную) спиновую когерентность при комнатной температуре. [1] Уровни энергии NV-центра модифицируются магнитными полями, [2] электрическими полями , [3] температурой , [4] и деформацией , [5] что позволяет ему служить датчиком различных физических явлений. Его атомный размер и спиновые свойства могут стать основой для полезных квантовых датчиков . [6] Он также исследовался для применения в квантовых вычислениях (например, для генерации запутанности [7] ), квантовом моделировании [8] и спинтронике . [9]

Состав

Нижние изображения представляют собой карты пространственной фотолюминесценции (ФЛ) до и после подачи напряжения +20 В на планарный диод Шоттки . На верхнем изображении показан эксперимент. Карты ФЛ показывают превращение отдельных центров NV 0 в центры NV - , которые выглядят как яркие точки. [10]

Азотно-вакансионный центр представляет собой точечный дефект в решетке алмаза . Он состоит из пары ближайших соседей атома азота, замещающего атом углерода, и вакансии решетки .

Два зарядовых состояния этого дефекта, нейтральное NV 0 и отрицательное NV − , известны из спектроскопических исследований с использованием оптического поглощения , [11] [12] фотолюминесценции (ФЛ), [13] электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [14] [15] [16] и оптически детектируемый магнитный резонанс (ОДМР), [17] который можно рассматривать как гибрид ФЛ и ЭПР; большинство деталей структуры взято из ЭПР. Атом азота с одной стороны имеет пять валентных электронов. Три из них ковалентно связаны с атомами углерода, а два других остаются несвязанными и называются неподеленной парой . С другой стороны, вакансия имеет три неспаренных электрона. Два из них образуют квазиковалентную связь, а один остается неспаренным. Однако общая симметрия является осевой (тригональная C 3V ); можно визуализировать это, представив, что три неспаренных электрона вакансии постоянно меняют свои роли.

Таким образом, NV 0 имеет один неспаренный электрон и является парамагнитным. Однако, несмотря на обширные усилия, сигналы электронного парамагнитного резонанса от NV 0 избегали обнаружения в течение десятилетий до 2008 года. Требуется оптическое возбуждение, чтобы перевести дефект NV 0 в возбужденное состояние, детектируемое ЭПР; сигналы из основного состояния, по-видимому, слишком широки для обнаружения ЭПР. [18]

Центры NV 0 можно преобразовать в NV −, изменив положение уровня Ферми . Этого можно добиться, приложив внешнее напряжение к pn-переходу из легированного алмаза, например, в диоде Шоттки . [10]

В состоянии отрицательного заряда NV − дополнительный электрон располагается на месте вакансии, образуя пару со спином S=1 с одним из электронов вакансии. Как и в NV 0 , электроны вакансии «меняются ролями», сохраняя общую тригональную симметрию. Это состояние NV - обычно и несколько неправильно называют «центром азотных вакансий». Нейтральное состояние обычно не используется в квантовых технологиях.

NV-центры ориентированы внутри кристалла алмаза случайным образом. Методы ионной имплантации позволяют создавать их искусственно в заранее заданных положениях. [19]

Производство

Азотно-вакансионные центры обычно получают из одиночных замещающих азотных центров (в литературе по алмазам называемых центрами C или P1) путем облучения с последующим отжигом при температуре выше 700 ° C. [11] Для такого облучения подходит широкий спектр частиц высокой энергии, включая электроны, протоны, нейтроны, ионы и гамма-фотоны. При облучении образуются вакансии в решетке, входящие в состав NV-центров. Эти вакансии неподвижны при комнатной температуре, и для их перемещения требуется отжиг. Одиночный азот замещения вызывает напряжение в решетке алмаза; [20] поэтому он эффективно захватывает движущиеся вакансии, [21] создавая NV-центры.

Создание азотно-вакансионных центров в алмазе может потребовать нескольких этапов. Во-первых, в решетку алмаза необходимо ввести азот, что можно осуществить посредством ионной имплантации или дельта-легирования CVD. Во-вторых, необходимо ввести вакансии, что можно осуществить с помощью лазерного облучения, ионной имплантации или электронного облучения. Альтернативно, на этапе введения азота также могут быть введены вакансии. Наконец, этап высокотемпературного отжига может способствовать образованию NV. [22]

Во время химического осаждения алмаза из газовой фазы небольшая фракция одиночной примеси азота замещения (обычно <0,5%) улавливает вакансии, образовавшиеся в результате плазменного синтеза. Такие центры азотных вакансий преимущественно ориентированы в направлении роста. [23] [24] Дельта-легирование азотом во время CVD-роста может быть использовано для создания двумерных ансамблей NV-центров вблизи поверхности алмаза для улучшенного зондирования [25] или моделирования. [26]

Алмаз известен своей относительно большой деформацией решетки. Деформация расщепляет и смещает оптические переходы от отдельных центров, что приводит к появлению широких линий в ансамблях центров. [11] [27] Особое внимание уделяется созданию чрезвычайно резких линий NV (ширина линии ~ 10 МГц) [28], необходимых для большинства экспериментов: отбираются высококачественные, чистые природные или более качественные синтетические алмазы (тип IIa). Многие из них уже имеют достаточную концентрацию выращенных NV-центров и пригодны для применения. В противном случае их облучают частицами высокой энергии и отжигают. Выбор определенной дозы облучения позволяет настроить концентрацию образующихся NV-центров таким образом, чтобы отдельные NV-центры были разделены расстояниями в микрометры. Затем отдельные NV-центры можно изучать с помощью стандартных оптических микроскопов или, лучше, сканирующих оптических микроскопов ближнего поля с субмикрометровым разрешением. [17] [29]

Схематическая структура энергетических уровней NV-центра. Электронные переходы между основным 3 A и возбужденным 3 E состояниями, разделенными расстоянием 1,945 эВ (637 нм), вызывают поглощение и люминесценцию. Состояние 3 A расщепляется на 2,87 ГГц [30] [31] , а состояние 3 E на 1,42 ГГц. [32] Числа 0, ±1 обозначают спиновое квантовое число m s ; расщепление из-за орбитального вырождения не показано.

Структура энергетических уровней

NV-центр имеет триплет основного состояния ( 3 A) , триплет возбужденного состояния ( 3 E) и два синглета промежуточного состояния ( 1 A и 1 E) . [примечание 1] [33] [34] И 3 A, и 3 E содержат m s = ±1 спиновые состояния, в которых два электронных спина выровнены (либо вверх, так что m s = +1, либо вниз, так что m s = -1) и спиновое состояние m s = 0, в котором спины электронов антипараллельны. Из-за магнитного взаимодействия энергия состояний m s = ±1 выше энергии состояния m s = 0. 1 A и 1 E содержат только синглет спинового состояния каждый с m s = 0.

Если внешнее магнитное поле приложено вдоль оси дефекта (оси, совмещенной с атомом азота и вакансией) NV-центра, то оно не влияет на состояния m s = 0, но расщепляет уровни m s = ±1. ( эффект Зеемана ). Аналогичным образом на диаграмму энергетических уровней влияют следующие другие свойства окружающей среды (подробнее обсуждаются в разделе #Эффекты внешних полей) :

  1. Амплитуда и ориентация статического магнитного поля расщепляет уровни m s = ±1 в основном и возбужденном состояниях.
  2. Амплитуда и ориентация упругих (деформационных) или электрических полей [35], [36] оказывают гораздо меньшее, но и более сложное воздействие на разных уровнях.
  3. Непрерывное микроволновое излучение (применяемое в резонансе с переходом между состояниями m s = 0 и (одним из) m s = ±1) изменяет заселенность подуровней внутри основного и возбужденного состояний. [36]
  4. Перестраиваемый лазер может избирательно возбуждать определенные подуровни основного и возбужденного состояний. [36] [37]
  5. Окружающие спины и спин-орбитальное взаимодействие будут модулировать магнитное поле, испытываемое NV-центром.
  6. Температура и давление влияют на разные части спектра, включая сдвиг между основным и возбужденным состояниями.

Описанная выше энергетическая структура [примечание 2] отнюдь не является исключительной для дефекта в алмазе или другом полупроводнике. [38] Не только эта структура, но и сочетание нескольких благоприятных факторов (предварительные знания, простота производства, биосовместимость, простая инициализация, использование при комнатной температуре и т. д.) предложили использовать NV-центр в качестве кубита и квантового сенсора. .

Оптические свойства

Оптическое поглощение и излучение NV - центра при комнатной температуре.

NV-центры излучают ярко-красный свет ( переходы 3 E → 3 A), если их нерезонансно возбуждать видимым зеленым светом ( переходы 3 A → 3 E). Это можно сделать с помощью удобных источников света, таких как аргоновые или криптоновые лазеры , Nd:YAG-лазеры с удвоенной частотой , лазеры на красителях или He-Ne-лазеры . Возбуждение также может быть достигнуто при энергиях ниже энергии бесфононного излучения . [39]

Поскольку время релаксации из возбужденного состояния мало (~10 нс ), [40] [41] излучение происходит практически мгновенно после возбуждения. При комнатной температуре оптический спектр NV-центра не имеет острых пиков из-за теплового уширения. Однако охлаждение NV-центров жидким азотом или жидким гелием резко сужает линии до ширины в несколько МГц. При низкой температуре становится возможным также целенаправленное обращение к бесфононной линии (БФЛ).

Важным свойством люминесценции отдельных NV-центров является ее высокая временная стабильность. В то время как многие одномолекулярные эмиттеры обесцвечиваются (т.е. меняют свое зарядовое состояние и темнеют) после испускания 10 6 –10 8 фотонов, обесцвечивание НВ-центров маловероятно при комнатной температуре. [42] [29] Однако сильное лазерное освещение может также преобразовать некоторые центры NV − в центры NV 0 . [13]

Из-за этих свойств идеальным методом воздействия на центры НВ является конфокальная микроскопия , как при комнатной, так и при низкой температуре.

Государственная манипуляция

Спиновая динамика в NV-центре алмаза. Первичный переход между триплетами основного и возбужденного состояний сохраняет спин. Распад через промежуточные синглеты приводит к спиновой поляризации за счет преобразования спина от m s = ±1 до m s = 0. Указаны длины волн как поглощения, так и излучения, [43] , поскольку они различаются из-за стоксова сдвига . [44] [45] Кроме того, указано влияние статического магнитного поля B 0 вдоль оси дефекта и возникающий в результате зеемановский сдвиг . Здесь γ nv относится к гиромагнитному отношению NV-центра. Во многих приложениях два уровня основного состояния затем используются в качестве кубита. [46] Переходы в этой эффективной двухуровневой системе могут быть индуцированы с помощью микроволнового поля. 3E-1A и 1E-3A — безызлучательные переходы.

Оптические манипуляции со спином

Оптические переходы должны сохранять полный спин и происходить только между уровнями одного и того же полного спина. В частности, переходы между основным и возбужденным состояниями (с равным спином) можно индуцировать с помощью зеленого лазера с длиной волны 546 нм. Переходы 3 E→ 1 A и 1 E → 3 A являются безызлучательными, а 1 A → 1 E имеют как безызлучательный, так и инфракрасный путь распада.

На диаграмме справа показаны многоэлектронные состояния NV-центра, помеченные в соответствии с их симметрией (E или A) и спиновым состоянием (3 для триплета (S=1) и 1 для синглета (S=0)) . Существует два триплетных состояния и два промежуточных синглетных состояния. [47]

Инициализация спинового состояния

Важным свойством безызлучательного перехода между 3 E и 1 A является то, что он сильнее при m s = ±1 и слабее при m s = 0. Это обеспечивает основу для очень полезной стратегии манипуляции, которая называется инициализацией спинового состояния. (или оптическая спин-поляризация). Чтобы понять этот процесс, сначала рассмотрим внерезонансное возбуждение, которое имеет более высокую частоту (обычно 2,32 эВ (532 нм)) чем частоты всех переходов и, таким образом, лежит в вибронных полосах для всех переходов. Используя импульс этой длины волны, можно возбудить все спиновые состояния от 3 A до 3 E. NV-центр в основном состоянии с m s = 0 будет возбужден в соответствующее возбужденное состояние с m s = 0 из-за сохранения вращения. После этого он возвращается в исходное состояние. Для основного состояния с m s = ±1 ситуация иная. После возбуждения он имеет относительно большую вероятность распасться в промежуточное состояние 1 А путем безызлучательного перехода [примечание 3] [48] и далее в основное состояние с m s = 0. После многих циклов состояние НВ-центр (независимо от того, начался ли он в m s = 0 или в m s = ±1) окажется в основном состоянии m s = 0. Этот процесс можно использовать для инициализации квантового состояния кубита для квантовой обработки информации или квантового зондирования.

Иногда поляризуемость NV-центра объясняют утверждением, что переход из 1 E в основное состояние с m s = ±1 мал по сравнению с переходом в m s = 0. Однако было показано, что сравнительно низкой вероятности распада состояний m s = 0 по сравнению с состояниями m s = ±1 на 1 А достаточно, чтобы объяснить поляризацию. [49]

Эффекты внешних полей

Манипулирование вращением в микроволновой печи

Разность энергий между состояниями m s  = 0 и m s  = ±1 соответствует микроволновому режиму. Перенос населенности между состояниями возможен путем приложения резонансного магнитного поля, перпендикулярного оси дефекта. Многочисленные динамические эффекты ( спиновое эхо , колебания Раби и т. д.) можно использовать, применяя тщательно разработанную последовательность микроволновых импульсов. [50] [51] [52] [53] [54] Такие протоколы весьма важны для практической реализации квантовых компьютеров . Манипулируя популяцией, можно перевести НВ-центр в более чувствительное или стабильное состояние. [55] [56] Собственные возникающие в результате флуктуирующие поля также могут быть использованы для воздействия на окружающие ядра [57] или для защиты самого NV-центра от шума. [58] Обычно это делается с помощью проволочной петли (микроволновой антенны), которая создает колеблющееся магнитное поле. [59]

Влияние внешних факторов

Если магнитное поле ориентировано вдоль оси дефекта, это приводит к зеемановскому расщеплению, отделяющему состояния m s = +1 от состояний m s = -1. Этот метод используется для снятия вырождения и использования только двух спиновых состояний (обычно основных состояний с m s = -1 и m s = 0) в качестве кубита. Затем население можно будет перемещать между ними с помощью микроволнового поля. В конкретном случае, когда магнитное поле достигает 1027 Гс (или 508 Гс), состояния m s  = –1 и m s  = 0 в основном (или возбужденном) состоянии становятся равными по энергии (антипересечение уровней основного/возбужденного состояний). Следующее сильное взаимодействие приводит к так называемой спиновой поляризации , которая сильно влияет на интенсивность оптического поглощения и люминесцентных переходов с участием этих состояний. [32]

Важно отметить, что это расщепление можно модулировать путем приложения внешнего электрического поля [ 35] [36] аналогично механизму магнитного поля, описанному выше, хотя физика расщепления несколько более сложна. Тем не менее, важным практическим результатом является модуляция интенсивности и положения линий люминесценции. Деформация оказывает на NV-центр такое же воздействие, как и электрические поля. [60]

Происходит дополнительное расщепление энергетических уровней m s  = ±1, обусловленное сверхтонким взаимодействием окружающих ядерных спинов и NV-центра. Эти ядерные спины создают собственные магнитные и электрические поля, что приводит к дальнейшим искажениям спектра NV (см. ядерное зеемановское и квадрупольное взаимодействие). Также собственное спин-орбитальное взаимодействие и орбитальное вырождение NV-центра приводят к дополнительному расщеплению уровней в возбужденном состоянии 3 E.

Температура и давление напрямую влияют на член нулевого поля NV-центра, приводя к сдвигу между уровнями основного и возбужденного состояний.

Гамильтониан , квантово-механическое уравнение, описывающее динамику системы и показывающее влияние различных факторов на NV-центр, можно найти ниже .

Хотя это может быть непросто, все эти эффекты измеримы, что делает NV-центр идеальным кандидатом на роль квантового датчика. [56]

Манипулирование состоянием заряда

Также возможно переключать состояние заряда NV-центра (т.е. между NV - , NV + и NV 0 ) путем подачи напряжения на затвор. [61]

Приложения

Сканирующая термическая микроскопия с использованием НВ-центра.
(а) Схема экспериментальной установки. Электрический ток подается на плечи кантилевера АСМ ( кремний, легированный фосфором , P:Si) и нагревает концевую часть над острием ( собственный кремний, i -Si). Нижняя линза возбуждает нанокристалл алмаза зеленым лазерным светом и собирает фотолюминесценцию (ФЛ). Кристалл имеет центр NV и прикреплен к игле АСМ. Проволока на поверхности образца служит источником микроволнового излучения (МВт). Температура кантилевера T h определяется по приложенному току и напряжению. (б) Спектры ОДМР NV-центра при трех температурах. Расщепление линий происходит из-за приложенного магнитного поля ~1 мТл. (в) Изображение теплопроводности золотой буквы E на сапфире . Белые кружки обозначают особенности, которые не коррелируют с топографией АСМ. (d) PL-изображение конца и кончика кантилевера AFM, где алмазный нанокристалл выглядит как яркое пятно. (д) Увеличенное люминесцентное изображение NV-центра на снимке d. [62]

Спектральная форма и интенсивность оптических сигналов от NV - центров чувствительны к внешним возмущениям, таким как температура, деформация, электрическое и магнитное поле. Однако использование спектральной формы для обнаружения этих возмущений непрактично, поскольку для усиления NV - сигналов алмаз придется охлаждать до криогенных температур . Более реалистичный подход — использовать интенсивность люминесценции (а не форму линии), которая демонстрирует резкий резонанс при воздействии на алмаз микроволновой частоты, соответствующей расщеплению уровней основного состояния. Полученные оптически детектируемые сигналы магнитного резонанса являются четкими даже при комнатной температуре и могут использоваться в миниатюрных датчиках. Такие датчики могут обнаруживать магнитные поля величиной в несколько нанотесл [63] или электрические поля около 10 В/см [64] на килогерцовых частотах после 100 секунд усреднения. Такая чувствительность позволяет обнаружить магнитное или электрическое поле, создаваемое одним электроном, находящимся на расстоянии десятков нанометров от NV - центра.

Используя тот же механизм, NV - центры были использованы в сканирующей термической микроскопии для измерения пространственных карт температуры и теплопроводности высокого разрешения (см. изображение). [62]

Поскольку NV-центр чувствителен к магнитным полям, его активно используют при измерениях сканирующими зондами для изучения множества явлений конденсированного вещества как посредством измерения пространственно изменяющегося магнитного поля, так и путем определения локальных токов в устройстве. [65] [66] [67] [68] [69]

Другое возможное использование NV - центров — в качестве детектора для измерения полного тензора механических напряжений в объеме кристалла. В этом приложении используется расщепление бесфононной линии, вызванное напряжением, и ее поляризационные свойства. [70] Надежный радиоприемник с частотной модуляцией, использующий спин-зависимую фотолюминесценцию электронов и работающий при температуре до 350 ° C, демонстрирует возможность использования в экстремальных условиях. [71]

Помимо квантово-оптических приложений, люминесценция NV - центров может применяться для визуализации биологических процессов, таких как течение жидкости в живых клетках. [72] [73] Это применение основано на хорошей совместимости алмазных наночастиц с живыми клетками и на благоприятных свойствах фотолюминесценции NV - центров (высокая интенсивность, легкое возбуждение и обнаружение, временная стабильность и т. д.). По сравнению с крупными монокристаллическими алмазами наноалмазы дешевы (около 1 доллара США за грамм) и доступны у различных поставщиков. NV - центры производятся в алмазных порошках с размером частиц субмикрометра с использованием стандартного процесса облучения и отжига, описанного выше. Благодаря относительно небольшому размеру наноалмазов NV-центры можно создавать путем облучения наноалмазов размером 100 нм или менее пучком H+ средней энергии. Этот метод снижает необходимую дозу ионов и реакцию, позволяя массово производить флуоресцентные наноалмазы в обычной лаборатории. [74] Флуоресцентный наноалмаз, полученный таким методом, яркий и фотостабильный, что делает его превосходным для долгосрочного трехмерного отслеживания одиночной частицы в живой клетке. [75] Эти наноалмазы вводятся в клетку, а их люминесценция контролируется с помощью стандартного флуоресцентного микроскопа . [76]

Было продемонстрировано стимулированное излучение из NV - центра, хотя оно могло быть достигнуто только за счет фононной боковой полосы (т.е. широкополосного света), а не за счет БФЛ. Для этого центр необходимо возбудить на длине волны более ~650 нм, поскольку возбуждение с более высокой энергией ионизирует центр. [77]

Был продемонстрирован первый мазер непрерывного действия при комнатной температуре. [78] [79] В нем использовались NV - центры с длиной волны накачки 532 нм, удерживаемые внутри микроволнового резонатора с высоким фактором Парселла и внешнего магнитного поля силой 4300 Гс. Непрерывные мазерные колебания генерировали когерентный сигнал на частоте ~ 9,2 ГГц.

NV-центр может иметь очень большое время спиновой когерентности, приближающееся ко второму режиму. [80] Это выгодно для приложений в области квантового зондирования [81] и квантовой связи . [82] Недостатком для этих приложений является длительное радиационное время жизни (~12 нс [83] [84] ) NV-центра и сильная фононная боковая полоса в его спектре излучения. Обе проблемы можно решить, поместив NV-центр в оптический резонатор . [85]

Исторические замечания

Микроскопическая модель и большинство оптических свойств ансамблей NV - центров были твердо установлены в 1970-х годах на основе оптических измерений в сочетании с одноосным напряжением [11] и электронного парамагнитного резонанса. [14] [15] Однако незначительная ошибка в результатах ЭПР (предполагалось, что для наблюдения сигналов NV - ЭПР требуется освещение) привела к неверным назначениям множественности в структуре энергетических уровней. В 1991 г. было показано, что ЭПР можно наблюдать без освещения, что позволило установить показанную выше схему энергетических уровней. Магнитное расщепление в возбужденном состоянии было измерено лишь недавно. [32]

В настоящее время характеристика отдельных NV - центров стала очень конкурентной областью: в самых престижных научных журналах опубликовано множество десятков статей. Один из первых результатов был получен еще в 1997 году. [17] В этой статье было продемонстрировано, что флуоресценция одиночных NV - центров может быть обнаружена с помощью флуоресцентной микроскопии при комнатной температуре и что дефект демонстрирует идеальную фотостабильность. Также было продемонстрировано одно из выдающихся свойств NV-центра, а именно оптически детектируемый магнитный резонанс при комнатной температуре.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Результаты теории групп используются для учета симметрии кристалла алмаза и, следовательно, симметрии самого NV. Далее уровни энергии помечаются в соответствии с теорией групп и, в частности, помечаются после неприводимых представлений группы симметрии C 3V дефектного центра A 1 , A 2 и E. «3» в 3 A 2 и 3 E, а также «1» в 1 A 1 и 1 E представляют количество допустимых состояний спина m s или множественность спина, которая находится в диапазоне от – S до S , всего 2 S +1 возможных состояний. Если S  = ​​1, m s может быть −1, 0 или 1.
  2. ^ Структура энергетического уровня NV-центра была установлена ​​путем объединения оптически обнаруженного магнитного резонанса (ОДМР), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и теоретических результатов, как показано на рисунке. В частности, было выполнено несколько теоретических работ с использованием подхода линейной комбинации атомных орбиталей (LCAO) для построения электронных орбиталей для описания возможных квантовых состояний, рассматривая NV- центр как молекулу.
  3. ^ Это явление называется межсистемным пересечением (ISC). Это происходит с заметной скоростью, поскольку энергетическая кривая зависимости положения атомов для возбужденного состояния m s = ±1 пересекает кривую для состояния 1 A. Следовательно, в течение некоторого мгновения во время колебательной релаксации, которую испытывают ионы после возбуждения, спин может перевернуться с небольшой затратой энергии или вообще без нее при переходе.

Рекомендации

  1. ^ Хэнсон, Р.; Гайват, О.; Авшалом, Д.Д. (26 октября 2006 г.). «Манипуляции при комнатной температуре и декогеренция одного спина в алмазе». Физический обзор B . 74 (16): 161203. arXiv : quant-ph/0608233 . Бибкод : 2006PhRvB..74p1203H. doi : 10.1103/PhysRevB.74.161203. S2CID  5055366.
  2. ^ Мейз, младший; Стэнвикс, Польша; Ходжес, Дж. С.; Хонг, С.; Тейлор, Дж. М.; Каппелларо, П.; Цзян, Л.; Датт, М.В. Гурудев; Тоган, Э.; Зибров А.С.; Якоби, А.; Уолсворт, Род-Айленд; Лукин, доктор медицинских наук (октябрь 2008 г.). «Наномасштабное магнитное зондирование с индивидуальным электронным спином в алмазе». Природа . 455 (7213): 644–647. Бибкод : 2008Natur.455..644M. дои : 10.1038/nature07279. ISSN  1476-4687. ПМИД  18833275.
  3. ^ Дольде, Ф.; Феддер, Х.; Доэрти, Миссури; Нобауэр, Т.; Ремпп, Ф.; Баласубраманян, Г.; Вольф, Т.; Рейнхард, Ф.; Холленберг, LCL; Железко Ф.; Врачтруп, Дж. (июнь 2011 г.). «Измерение электрического поля с использованием одиночных ромбовидных вращений». Физика природы . 7 (6): 459–463. arXiv : 1103.3432 . Бибкод : 2011NatPh...7..459D. дои : 10.1038/nphys1969 . hdl : 11858/00-001M-0000-0027-768E-1 . ISSN  1745-2481. S2CID  119287960.
  4. ^ Куско, Г.; Маурер, ПК; Яо, Нью-Йорк; Кубо, М.; Нет, HJ; Ло, ПК; Парк, Х.; Лукин, доктор медицинских наук (август 2013 г.). «Нанометровая термометрия в живой клетке». Природа . 500 (7460): 54–58. arXiv : 1304.1068 . Бибкод : 2013Natur.500...54K. дои : 10.1038/nature12373. ISSN  1476-4687. ПМЦ 4221854 . ПМИД  23903748. 
  5. ^ Мейз, младший; Гали, А; Тоган, Э; Чу ý; Трифонов А; Каширас, Э; Лукин, доктор медицинских наук (28 февраля 2011 г.). «Свойства азотно-вакансионных центров в алмазе: теоретико-групповой подход». Новый журнал физики . 13 (2): 025025. arXiv : 1010.1338 . Бибкод : 2011NJPh...13b5025M. дои : 10.1088/1367-2630/13/2/025025. ISSN  1367-2630. S2CID  16820460.
  6. ^ Деген, CL; Рейнхард, Ф.; Каппелларо, П. (25 июля 2017 г.). «Квантовое зондирование». Обзоры современной физики . 89 (3): 035002. arXiv : 1611.02427 . Бибкод : 2017RvMP...89c5002D. дои : 10.1103/RevModPhys.89.035002 . hdl : 1721.1/124553 . S2CID  2555443.
  7. ^ Берниен, Х.; Хенсен, Б.; Пфафф, В.; Кулстра, Г.; Блок, М.С.; Робледо, Л.; Таминьяу, TH; Маркхэм, М.; Твитчен, диджей; Чилдресс, Л.; Хэнсон, Р. (май 2013 г.). «Возвещенная запутанность между твердотельными кубитами, разделенными тремя метрами». Природа . 497 (7447): 86–90. arXiv : 1212.6136 . Бибкод : 2013Natur.497...86B. дои : 10.1038/nature12016. ISSN  1476-4687. PMID  23615617. S2CID  4383784.
  8. ^ Чой, Сунвон; Чхве, Джунхи; Ландиг, Рената; Куско, Георг; Чжоу, Хэнъюнь; Исоя, Дзюнъити; Железко, Федор; Онода, Синобу; Сумия, Хитоши; Кхемани, Ведика; фон Кейзерлингк, Курт; Яо, Норман Ю.; Демлер, Юджин; Лукин, Михаил Дмитриевич (март 2017 г.). «Наблюдение дискретного кристаллического времени порядка в неупорядоченной диполярной системе многих тел». Природа . 543 (7644): 221–225. дои : 10.1038/nature21426. ISSN  1476-4687. ПМЦ 5349499 . ПМИД  28277511. 
  9. ^ Авшалом, Дэвид Д.; Бассетт, Ли С.; Дзурак, Эндрю С.; Ху, Эвелин Л.; Петта, Джейсон Р. (8 марта 2013 г.). «Квантовая спинтроника: разработка и управление атомоподобными спинами в полупроводниках». Наука . 339 (6124): 1174–1179. Бибкод : 2013Sci...339.1174A. дои : 10.1126/science.1231364. ISSN  0036-8075. PMID  23471400. S2CID  206545890.
  10. ^ аб Шрейвогель, К.; Поляков В.; Вундерлих, Р.; Мейер, Дж.; Небель, CE (2015). «Активный контроль зарядового состояния одиночных NV-центров в алмазе с помощью плоскостных переходов Аль-Шоттки». Научные отчеты . 5 : 12160. Бибкод : 2015NatSR...512160S. дои : 10.1038/srep12160. ПМК 4503995 . ПМИД  26177799. 
  11. ^ abcd Дэвис, Г.; Хамер, МФ (1976). «Оптические исследования вибронной полосы 1,945 эВ в алмазе». Труды Лондонского королевского общества А. 348 (1653): 285. Бибкод : 1976RSPSA.348..285D. дои : 10.1098/rspa.1976.0039. S2CID  93303167.
  12. ^ Мита, Ю. (1996). «Изменение спектров поглощения в алмазе типа Ib при облучении тяжелыми нейтронами». Физический обзор B . 53 (17): 11360–11364. Бибкод : 1996PhRvB..5311360M. doi : 10.1103/PhysRevB.53.11360. ПМИД  9982752.
  13. ^ аб Якубовский, К.; Адриансенс, Дж.Дж.; Несладек, М. (2000). «Фотохромизм вакансионных центров в алмазе» (PDF) . Физический журнал: конденсированное вещество . 12 (2): 189. Бибкод : 2000JPCM...12..189I. дои : 10.1088/0953-8984/12/2/308. S2CID  250820432.
  14. ^ аб Лубсер, JHN; ван Вик, Дж. А. (1977). «Электронный спиновый резонанс в отожженном алмазе типа 1b». Алмазные исследования . 11 : 4–7. ISSN  0070-4679.
  15. ^ аб Лубсер, JHN; ван Вик, JA (1978). «Электронный спиновый резонанс в изучении алмаза». Отчеты о прогрессе в физике . 41 (8): 1201. Бибкод : 1978RPPh...41.1201L. дои : 10.1088/0034-4885/41/8/002. S2CID  250898303.
  16. ^ аб Редман, Д.; Браун, С.; Сэндс, Р.; Рэнд, С. (1991). «Спиновая динамика и электронные состояния NV-центров в алмазе по данным ЭПР и спектроскопии четырехволнового смешения». Письма о физических отзывах . 67 (24): 3420–3423. Бибкод : 1991PhRvL..67.3420R. doi : 10.1103/PhysRevLett.67.3420. ПМИД  10044729.
  17. ^ abc Грубер, А.; и другие. (1997). «Сканирующая конфокальная оптическая микроскопия и магнитный резонанс центров одиночных дефектов» (PDF) . Наука . 276 (5321): 2012–2014. дои : 10.1126/science.276.5321.2012.
  18. ^ Фелтон, С.; и другие. (2008). «Электронно-парамагнитное резонансное исследование нейтральной азотной вакансии в алмазе». Физический обзор B . 77 (8): 081201. Бибкод : 2008PhRvB..77h1201F. doi : 10.1103/PhysRevB.77.081201. S2CID  122354274.
  19. ^ Авшалом, Д.Д.; Эпштейн, Р.; Хэнсон, Р. (2007). «Алмазный век спинтроники». Научный американец . 297 (4): 84–91. Бибкод : 2007SciAm.297d..84A. doi : 10.1038/scientificamerican1007-84. ПМИД  17926759.
  20. ^ Ланг, Арканзас; и другие. (1991). «О дилатации синтетического алмаза типа Ib замещающей примесью азота». Философские труды Королевского общества А. 337 (1648): 497–520. Бибкод : 1991RSPTA.337..497L. дои : 10.1098/rsta.1991.0135. S2CID  54190787.
  21. ^ Якубовский, К.; Адриансенс, Дж.Дж. (2001). «Захват вакансий дефектами алмаза». Физический журнал: конденсированное вещество . 13 (26): 6015. Бибкод : 2001JPCM...13.6015I. дои : 10.1088/0953-8984/13/26/316. S2CID  250804678.
  22. ^ Смит, Джейсон М.; Мейнелл, Саймон А.; Джайич, Аня К. Блешински; Мейер, Ян (01 ноября 2019 г.). «Генерация центров окраски в алмазе для квантовых технологий». Нанофотоника . 8 (11): 1889–1906. Бибкод : 2019Nanop...8..196S. дои : 10.1515/nanoph-2019-0196 . ISSN  2192-8614. S2CID  207968005.
  23. ^ Эдмондс, А.; д'Хэненс-Йоханссон, Ю.; Круддейс, Р.; Ньютон, М.; Фу, К.-М.; Сантори, К.; Босолей, Р.; Твитчен, Д.; Маркхэм, М. (2012). «Получение ориентированных азотно-вакансионных центров окраски в синтетическом алмазе». Физический обзор B . 86 (3): 035201. arXiv : 1112.5757 . Бибкод : 2012PhRvB..86c5201E. doi : 10.1103/PhysRevB.86.035201. S2CID  118609894.
  24. ^ Фам, LM; Бар-Гилл, Н.; Ле Саж, Д.; Бельтангади, К.; Стейси, А.; Маркхэм, М.; Твитчен, диджей; Лукин, доктор медицинских наук; Уолсворт, РЛ (6 сентября 2012 г.). «Расширенная метрология с использованием преимущественной ориентации азот-вакансионных центров в алмазе». Физический обзор B . 86 (12): 121202. arXiv : 1207.3363 . Бибкод : 2012PhRvB..86l1202P. doi : 10.1103/PhysRevB.86.121202. S2CID  3283919.
  25. ^ Хьюз, Лилиан Б.; Чжан, Жиран; Джин, Чанг; Мейнелл, Саймон А.; Йе, Бинтянь; Ву, Вэйцзе; Ван, Цзилинь; Дэвис, Эмили Дж.; Мейтс, Томас Э.; Яо, Норман Ю.; Мукерджи, Кунал; Блешински Джейич, Аня К. (01 февраля 2023 г.). «Двумерные спиновые системы в алмазе, выращенном PECVD, с настраиваемой плотностью и длительной когерентностью для улучшенного квантового зондирования и моделирования». Материалы АПЛ . 11 (2): 021101. arXiv : 2211.02282 . Бибкод : 2023APLM...11b1101H. дои : 10.1063/5.0133501. ISSN  2166-532X. S2CID  253370730.
  26. ^ Дэвис, Э.Дж.; Йе, Б.; Мачадо, Ф.; Мейнелл, ЮАР; Ву, В.; Миттига, Т.; Шенкен, В.; Йоос, М.; Кобрин, Б.; Лю, Ю.; Ван, З.; Блювштейн, Д.; Чой, С.; Зу, К.; Джайич, А. К. Блешински (июнь 2023 г.). «Исследование динамики многих тел в двумерном диполярном спиновом ансамбле». Физика природы . 19 (6): 836–844. Бибкод : 2023NatPh..19..836D. дои : 10.1038/s41567-023-01944-5. ISSN  1745-2481. ПМЦ 10264245 . ПМИД  37323805. 
  27. ^ Квантовая обработка информации с помощью алмаза. Эльзевир. 2014. дои : 10.1016/c2013-0-16329-5. ISBN 978-0-85709-656-2. S2CID  119422670.
  28. ^ Тамарат, доктор философии; и другие. (2006). «Управление суровым сдвигом одиночных оптических центров в алмазе». Письма о физических отзывах . 97 (8): 083002. arXiv : quant-ph/0607170 . Бибкод : 2006PhRvL..97h3002T. doi :10.1103/PhysRevLett.97.083002. PMID  17026299. S2CID  33870769.
  29. ^ Аб Кун, С.; и другие. (2001). «Алмазные центры окраски как наноскопический источник света для сканирующей ближнепольной оптической микроскопии». Журнал микроскопии . 202 (1): 2–6. дои : 10.1046/j.1365-2818.2001.00829.x. PMID  11298860. S2CID  26077916.
  30. ^ Лубсер, JHN; ван Вик, Дж. А. (1977). «Электронный спиновый резонанс в отожженном алмазе типа 1b». Алмазные исследования . 11 : 4–7. ISSN  0070-4679.
  31. ^ Лубсер, JHN; ван Вик, JA (1978). «Электронный спиновый резонанс в изучении алмаза». Отчеты о прогрессе в физике . 41 (8): 1201. Бибкод : 1978RPPh...41.1201L. дои : 10.1088/0034-4885/41/8/002. S2CID  250898303.
  32. ^ abc Фукс, Германия; и другие. (2008). «Спектроскопия возбужденного состояния с использованием манипуляций с одним спином в алмазе». Письма о физических отзывах . 101 (1): 117601. arXiv : 0806.1939 . Бибкод : 2008PhRvL.101k7601F. doi : 10.1103/PhysRevLett.101.117601. PMID  18851332. S2CID  24822943.
  33. ^ Мэнсон, Северная Каролина; Харрисон, JP; Селларс, MJ (21 сентября 2006 г.). «Азотно-вакансионный центр в алмазе: модель электронной структуры и связанная с ней динамика». Физический обзор B . 74 (10): 104303. arXiv : cond-mat/0601360 . Бибкод : 2006PhRvB..74j4303M. doi : 10.1103/PhysRevB.74.104303.
  34. ^ Гали, Адам (01.11.2019). «Ab initio теория азотно-вакансионного центра в алмазе». Нанофотоника . 8 (11): 1907–1943. arXiv : 1906.00047 . Бибкод : 2019Nanop...8..154G. doi : 10.1515/nanoph-2019-0154. S2CID  202236167.
  35. ^ аб Тамарат, доктор философии; и другие. (2006). «Управление суровым сдвигом одиночных оптических центров в алмазе». Письма о физических отзывах . 97 (8): 083002. arXiv : quant-ph/0607170 . Бибкод : 2006PhRvL..97h3002T. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.083002. PMID  17026299. S2CID  33870769.
  36. ^ abcd Тамарат, доктор философии; и другие. (2008). «Спин-флип и спин-сохраняющие оптические переходы азотно-вакансионного центра в алмазе». Новый журнал физики . 10 (4): 045004. Бибкод : 2008NJPh...10d5004T. дои : 10.1088/1367-2630/10/4/045004 . hdl : 1969.1/179402 . S2CID  37554428.
  37. ^ Сантори, К.; и другие. (2006). «Когерентный захват одиночных спинов в алмазе при оптическом возбуждении». Письма о физических отзывах . 97 (24): 247401. arXiv : quant-ph/0607147 . Бибкод : 2006PhRvL..97x7401S. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.247401. hdl : 2318/103560. PMID  17280321. S2CID  14264923.
  38. ^ Ааронович, И.; и другие. (2009). «Усиленное однофотонное излучение в ближнем инфракрасном диапазоне из центра окраски алмаза». Физический обзор B . 79 (23): 235316. Бибкод : 2009PhRvB..79w5316A. doi : 10.1103/PhysRevB.79.235316. S2CID  37867189.
  39. ^ Де Вердт, Ф.; Коллинз, AT; Зугик, М.; Коннор, А. (2005). «Подпороговое возбуждение люминесценции дефектов алмазов». Физический журнал: конденсированное вещество . 50 (17): 8005. Бибкод : 2005JPCM...17.8005D. дои : 10.1088/0953-8984/17/50/018. S2CID  97620201.
  40. ^ Коллинз, AT; Томаз, МФ; Хорхе, MIB (1983). «Время затухания люминесценции центра 1,945 эВ в алмазе типа Ib». Журнал физики C. 16 (11): 2177. Бибкод : 1983JPhC...16.2177C. дои : 10.1088/0022-3719/16/11/020.
  41. ^ Ханзава, Х.; Нисида, Ю.; Като, Т. (1997). «Измерение времени затухания NV-центра в алмазе Ib с помощью пикосекундного лазерного импульса». Алмаз и родственные материалы . 6 (11): 1595. Бибкод : 1997DRM.....6.1595H. дои : 10.1016/S0925-9635(97)00037-X.
  42. ^ Грубер, А.; и другие. (1997). «Сканирующая конфокальная оптическая микроскопия и магнитный резонанс центров одиночных дефектов» (PDF) . Наука . 276 (5321): 2012–2014. дои : 10.1126/science.276.5321.2012.
  43. ^ Гордон, Люк; Вебер, Джастин Р.; Варли, Джоэл Б.; Джанотти, Андерсон; Авшалом, Дэвид Д.; Ван де Валле, Крис Г. (01 октября 2013 г.). «Квантовые вычисления с дефектами». Вестник МРС . 38 (10): 802–807. arXiv : 1003.1754 . дои : 10.1557/мс.2013.206.
  44. ^ Роджерс, ЖЖ; Доэрти, Миссури; Барсон, MSJ; Онода, С.; Осима, Т.; Мэнсон, Нью-Йорк (01 января 2015 г.). «Синглетные уровни NV − центра в алмазе». Новый журнал физики . 17 (1): 013048. arXiv : 1407.6244 . Бибкод : 2015NJPh...17a3048R. дои : 10.1088/1367-2630/17/1/013048. S2CID  43745993.
  45. ^ Роджерс, ЖЖ; Армстронг, С.; Селларс, MJ; Мэнсон, НБ (2008). «Инфракрасное излучение NV-центра в алмазе: исследования Зеемана и одноосного напряжения». Новый журнал физики . 10 (10): 103024. arXiv : 0806.0895 . Бибкод : 2008NJPh...10j3024R. дои : 10.1088/1367-2630/10/10/103024. S2CID  42329227.
  46. ^ Доэрти, Маркус В.; Мэнсон, Нил Б.; Делани, Пол; Железко, Федор; Врахтруп, Йорг; Холленберг, Ллойд CL (июль 2013 г.). «Азотно-вакансионный центр окраски в алмазе». Отчеты по физике . 528 (1): 1–45. arXiv : 1302.3288 . Бибкод : 2013PhR...528....1D. doi :10.1016/j.physrep.2013.02.001. S2CID  119113089.
  47. ^ Доэрти, Маркус В.; Мэнсон, Нил Б.; Делани, Пол; Железко, Федор; Врахтруп, Йорг; Холленберг, Ллойд CL (1 июля 2013 г.). «Азотно-вакансионный центр окраски в алмазе». Отчеты по физике . 528 (1): 1–45. arXiv : 1302.3288 . Бибкод : 2013PhR...528....1D. CiteSeerX 10.1.1.743.9147 . doi :10.1016/j.physrep.2013.02.001. S2CID  119113089. 
  48. ^ Чхве, СанГук (1 января 2012 г.). «Механизм оптической инициализации спина в НВ». Физический обзор B . 86 (4): 041202. Бибкод : 2012PhRvB..86d1202C. doi :10.1103/PhysRevB.86.041202.
  49. ^ Робледо, Лусио; Берниен, Ханнес; Сар, Тоэно ван дер; Хэнсон, Рональд (01 января 2011 г.). «Спиновая динамика в оптическом цикле одиночных азот-вакансионных центров в алмазе». Новый журнал физики . 13 (2): 025013. arXiv : 1010.1192 . Бибкод : 2011NJPh...13b5013R. дои : 10.1088/1367-2630/13/2/025013. S2CID  55207459.
  50. ^ Хэнсон, Р.; Гайват, О.; Авшалом, Д.Д. (2006). «Манипуляции при комнатной температуре и декогеренция одного спина в алмазе» (PDF) . Физический обзор B . 74 (16): 161203. arXiv : quant-ph/0608233 . Бибкод : 2006PhRvB..74p1203H. doi : 10.1103/PhysRevB.74.161203. S2CID  5055366.
  51. ^ Датт, MVG; и другие. (2007). «Квантовый регистр на основе отдельных электронных и ядерных спиновых кубитов в алмазе» (PDF) . Наука . 316 (5829): 1312–6. Бибкод : 2007Sci...316.....D. дои : 10.1126/science.1139831. PMID  17540898. S2CID  20697722.[ постоянная мертвая ссылка ]
  52. ^ Чилдресс, Л.; и другие. (2006). «Когерентная динамика связанных электронных и ядерных спиновых кубитов в алмазе». Наука . 314 (5797): 281–5. Бибкод : 2006Sci...314..281C. дои : 10.1126/science.1131871. PMID  16973839. S2CID  18853275.
  53. ^ Баталов, А.; и другие. (2008). «Временная когерентность фотонов, испускаемых одиночными азотно-вакансионными дефектными центрами в алмазе с использованием оптических раби-колебаний» (PDF) . Письма о физических отзывах . 100 (7): 077401. Бибкод : 2008PhRvL.100g7401B. doi : 10.1103/PhysRevLett.100.077401. hdl : 11858/00-001M-0000-0011-A088-E. ПМИД  18352594.
  54. ^ Железко, Ф.; и другие. (2004). «Наблюдение когерентных колебаний в одном электронном спине» (PDF) . Письма о физических отзывах . 92 (7): 076401. Бибкод : 2004PhRvL..92g6401J. doi : 10.1103/PhysRevLett.92.076401. ПМИД  14995873.[ постоянная мертвая ссылка ]
  55. ^ Мейз, младший; Стэнвикс, Польша; Ходжес, Дж. С.; Хонг, С.; Тейлор, Дж. М.; Каппелларо, П. ; Цзян, Л.; Датт, М.В. Гурудев; Тоган, Э.; Зибров А.С.; Якоби, А. (октябрь 2008 г.). «Наномасштабное магнитное зондирование с индивидуальным электронным спином в алмазе». Природа . 455 (7213): 644–647. Бибкод : 2008Natur.455..644M. дои : 10.1038/nature07279. PMID  18833275. S2CID  136428582.
  56. ^ аб Деген, CL; Рейнхард, Ф.; Каппелларо, П. (25 июля 2017 г.). «Квантовое зондирование». Обзоры современной физики . 89 (3): 035002. arXiv : 1611.02427 . Бибкод : 2017RvMP...89c5002D. doi : 10.1103/RevModPhys.89.035002. S2CID  2555443.
  57. ^ Вальдхерр, Г.; Ван, Ю.; Заайзер, С.; Джамали, М.; Шульте-Хербрюгген, Т.; Абэ, Х.; Осима, Т.; Исоя, Дж.; Ду, Дж. Ф.; Нойманн, П.; Врачтруп, Дж. (февраль 2014 г.). «Квантовая коррекция ошибок в твердотельном гибридном спиновом регистре». Природа . 506 (7487): 204–207. arXiv : 1309.6424 . Бибкод : 2014Natur.506..204W. дои : 10.1038/nature12919. PMID  24476818. S2CID  205237059.
  58. ^ МакКуорри, скорая помощь; Госави, Т.А.; Бхаве, ЮАР; Фукс, Германия (14 декабря 2015 г.). «Непрерывная динамическая развязка одного спина центра азота и вакансии алмаза с помощью механического резонатора». Физический обзор B . 92 (22): 224419. arXiv : 1510.01194 . Бибкод : 2015PhRvB..92v4419M. doi : 10.1103/PhysRevB.92.224419. S2CID  53320913.
  59. ^ Сасаки, Кенто; Моннаи, Ясуаки; Сайджо, Соя; Фудзита, Рюсиро; Ватанабэ, Хидеюки; Иши-Хаясе, Джунко; Ито, Кохей М.; Абэ, Эйсуке (01 мая 2016 г.). «Широкополосная микроволновая антенна большой площади для оптического обнаружения магнитного резонанса центров азотных вакансий в алмазе». Обзор научных инструментов . 87 (5): 053904. arXiv : 1605.04627 . дои : 10.1063/1.4952418. PMID  27250439. S2CID  25096136.
  60. ^ Тейсье, Дж.; Барфусс, А.; Аппель, П.; Ной, Э.; Малетинский, П. (10 июля 2014 г.). «Деформационная связь спина азотно-вакансионного центра с алмазным механическим генератором». Письма о физических отзывах . 113 (2): 020503. arXiv : 1403.3405 . Бибкод : 2014PhRvL.113b0503T. doi : 10.1103/PhysRevLett.113.020503. PMID  25062153. S2CID  119244679.
  61. ^ Гротц, Бернхард; Хауф, Мориц В.; Данкерл, Маркус; Найденов Борис; Пеццанья, Себастьен; Мейер, Ян; Железко, Федор; Врахтруп, Йорг; Штуцманн, Мартин; Рейнхард, Фридеманн; Гарридо, Хосе А. (2012). «Манипулирование зарядовым состоянием кубитов в алмазе». Природные коммуникации . 3 (1): 729. Бибкод : 2012NatCo...3..729G. дои : 10.1038/ncomms1729. ПМК 3316888 . ПМИД  22395620. 
  62. ^ Аб Ларауи, Абдельгани; Эйкок-Риццо, Галли; Гао, Ян; Лу, Си; Риедо, Элиза; Мерилес, Карлос А. (2015). «Изображение теплопроводности с наномасштабным разрешением с использованием сканирующего спинового зонда». Природные коммуникации . 6 (8954): 8954. arXiv : 1511.06916 . Бибкод : 2015NatCo...6.8954L. doi : 10.1038/ncomms9954. ПМЦ 4673876 . ПМИД  26584676. 
  63. ^ Мейз, младший; Стэнвикс, Польша; Ходжес, Дж. С.; Хонг, С.; Тейлор, Дж. М.; Каппелларо, П.; Цзян, Л.; Датт, MVG; Тоган, Э.; Зибров А.С.; Якоби, А.; Уолсворт, Род-Айленд; Лукин, доктор медицинских наук (2008). «Наномасштабное магнитное зондирование с индивидуальным электронным спином в алмазе» (PDF) . Природа . 455 (7213): 644–647. Бибкод : 2008Natur.455..644M. дои : 10.1038/nature07279. PMID  18833275. S2CID  136428582. Архивировано из оригинала (PDF) 07 марта 2016 г. Проверено 29 августа 2015 г.
  64. ^ Дольде, Ф.; Феддер, Х.; Доэрти, Миссури; Нобауэр, Т.; Ремпп, Ф.; Баласубраманян, Г.; Вольф, Т.; Рейнхард, Ф.; Холленберг, LCL; Железко Ф.; Врачтруп, Дж. (2011). «Измерение электрического поля с использованием одиночных ромбовидных вращений». Физика природы . 7 (6): 459. arXiv : 1103.3432 . Бибкод : 2011NatPh...7..459D. дои : 10.1038/nphys1969. hdl : 11858/00-001M-0000-0027-768E-1. S2CID  119287960.
  65. ^ Довженко, Ю.; Касола, Ф.; Шлоттер, С.; Чжоу, Техас; Бюттнер, Ф.; Уолсворт, Род-Айленд; Пляж, GSD; Якоби, А. (13 июля 2018 г.). «Магнитостатические скручивания в скирмионах при комнатной температуре, исследованные с помощью реконструкции спиновой текстуры центра азота-вакансии». Природные коммуникации . 9 (1): 2712. Бибкод : 2018NatCo...9.2712D. дои : 10.1038/s41467-018-05158-9. ISSN  2041-1723. ПМК 6045603 . ПМИД  30006532. 
  66. ^ Дженкинс, Алек; Бауманн, Сюзанна; Чжоу, Хаосинь; Мейнелл, Саймон А.; Дайпэн, Ян; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Лукас, Эндрю; Янг, Андреа Ф.; Блешински Джейич, Аня К. (17 августа 2022 г.). «Изображение разрушения омического транспорта в графене». Письма о физических отзывах . 129 (8): 087701. arXiv : 2002.05065 . Бибкод : 2022PhRvL.129h7701J. doi : 10.1103/PhysRevLett.129.087701 . PMID  36053708. S2CID  211082922.
  67. ^ Шайдеггер, П.Дж.; Диш, С.; Палм, ML; Деген, CL (30 мая 2022 г.). «Сканирующая азотно-вакансионная магнитометрия до 350 мК». Письма по прикладной физике . 120 (22). arXiv : 2203.15527 . Бибкод : 2022ApPhL.120v4001S. дои : 10.1063/5.0093548. ISSN  0003-6951. S2CID  249209788.
  68. ^ Стефан, Лусио; Тан, Энтони К.К.; Виндолет, Батист; Хёген, Майкл; Тиан, Диксон; Тан, Ханг Хуме; Ронден, Лоик; Ноулз, Хелена С.; Рош, Жан-Франсуа; Сумьянараянан, Анджан; Ататюре, Мете (22 июля 2021 г.). «Многоугольная реконструкция морфологии доменов с помощью полностьюоптической алмазной магнитометрии». Применена физическая проверка . 16 (1): 014054. arXiv : 2101.10331 . Бибкод : 2021PhRvP..16a4054S. doi : 10.1103/PhysRevApplied.16.014054. S2CID  231709827.
  69. ^ Чжоу, Тони X.; Штер, Райнер Дж.; Якоби, Амир (16 октября 2017 г.). «Сканирующие алмазные центральные датчики NV, совместимые с традиционной технологией АСМ». Письма по прикладной физике . 111 (16). arXiv : 1706.09793 . Бибкод : 2017ApPhL.111p3106Z. дои : 10.1063/1.4995813. ISSN  0003-6951. S2CID  4931477.
  70. ^ Грациозо, Ф.; Паттон, БР; Делани, П.; Маркхэм, ML; Твитчен, диджей; Смит, Дж. М. (2013). «Измерение полного тензора напряжений в кристалле с помощью фотолюминесценции точечных дефектов: пример азотных вакансионных центров в алмазе». Письма по прикладной физике . 103 (10): 101905. arXiv : 1110.3658 . Бибкод : 2013ApPhL.103j1905G. дои : 10.1063/1.4819834. S2CID  119233985.
  71. ^ Шао, Линьбо; Чжан, Миан; Маркхэм, Мэтью; Эдмондс, Эндрю; Лончар, Марко (15 декабря 2016 г.). «Алмазный радиоприемник: азотно-вакансионные центры как флуоресцентные преобразователи микроволновых сигналов». Применена физическая проверка . 6 (6): 064008. Бибкод : 2016PhRvP...6f4008S. doi : 10.1103/PhysRevApplied.6.064008 . S2CID  24851439.
  72. ^ Чанг, Ю.-Р.; и другие. (2008). «Массовое производство и динамическое изображение флуоресцентных наноалмазов» (PDF) . Природные нанотехнологии . 3 (5): 284–8. дои : 10.1038/nnano.2008.99. PMID  18654525. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 4 марта 2013 г.
  73. ^ Нанн, Николас; Торелли, Марко Д.; Радуйся, Ашок; Смирнов Алексей Иванович; Шендерова, О. (01.03.2022). «Красота за пределами глаза: центры цвета в алмазных частицах для приложений визуализации и квантового зондирования». Обзоры и достижения в области химии . 12 (1): 1–21. дои : 10.1134/S2634827622010044. ISSN  2634-8284. S2CID  248422954.
  74. ^ Чанг, Хуан-Чэн; Сяо, Уэсли Вэй-Вэнь; Су, Мэн-Чи (12 ноября 2018 г.). Флуоресцентные наноалмазы (1-е изд.). Уайли. стр. 93–111. ISBN 9781119477082.
  75. ^ Чанг, И-Рен; Ли, Сюй-Ян; Чен, Кова; Чанг, Чун-Чье; Цай, Дунг-Шэн; Фу, Чи-Чэн; Лим, Цон-Шин; Цзенг, Ян-Кай; Фанг, Цзя-И; Хан, Чау-Чунг; Чанг, Хуан-Чэн; Фанн, Вуншайн (май 2008 г.). «Массовое производство и динамическое изображение флуоресцентных наноалмазов». Природные нанотехнологии . 3 (5): 284–288. дои : 10.1038/nnano.2008.99. ПМИД  18654525.
  76. ^ Ааронович, И.; Гринтри, AD; Правер, С. (2011). «Алмазная фотоника». Природная фотоника . 5 (7): 397. Бибкод : 2011NaPho...5..397A. дои : 10.1038/nphoton.2011.54.
  77. ^ Джеске, Ян; Лау, Десмонд В.М.; Видаль, Ксавье; МакГиннесс, Лиам П.; Райнек, Филипп; Джонсон, Бретт С.; Доэрти, Маркус В.; МакКаллум, Джеффри С.; Онода, Синобу; Железко, Федор; Осима, Такеши; Фольц, Томас; Коул, Джаред Х.; Гибсон, Брант К.; Гринтри, Эндрю Д. (2017). «Стимулированное излучение азотно-вакансионных центров в алмазе». Природные коммуникации . 8 : 14000. arXiv : 1602.07418 . Бибкод : 2017NatCo...814000J. doi : 10.1038/ncomms14000. ПМК 5290152 . ПМИД  28128228. 
  78. ^ Бриз, Джонатан Д.; Сатиан, Джуна; Сальвадори, Энрико; Алфорд, Нил МакН; Кей, Кристофер ВМ (21 марта 2018 г.). «Алмазный мазер непрерывного действия при комнатной температуре». Природа . 555 (7697): 493–496. arXiv : 1710.07726 . Бибкод : 2018Natur.555..493B. дои : 10.1038/nature25970. PMID  29565362. S2CID  588265.
  79. ↑ Лю, Рен-Бао (22 марта 2018 г.). «Алмазный век мазеров». Природа . 555 (7697): 447–449. Бибкод : 2018Natur.555..447L. дои : 10.1038/d41586-018-03215-3 . PMID  29565370. S2CID  4143597.
  80. ^ Бар-Гилл, Н.; Фам, LM; Ярмола, А.; Будкер, Д.; Уолсворт, РЛ (2012). «Время когерентности спина твердотельной электроники приближается к одной секунде». Природные коммуникации . 4 : 1743. arXiv : 1211.7094 . Бибкод : 2013NatCo...4.1743B. doi : 10.1038/ncomms2771. PMID  23612284. S2CID  964488.
  81. ^ Мамин, HJ; Ким, М.; Шервуд, Миннесота; Реттнер, Коннектикут; Оно, К.; Авшалом, Д.Д.; Ругар, Д. (2013). «Наномасштабный ядерный магнитный резонанс с датчиком спина азот-вакансия». Наука . 339 (6119): 557–560. Бибкод : 2013Sci...339..557M. дои : 10.1126/science.1231540. PMID  23372008. S2CID  206545959.
  82. ^ Хенсен, Б.; Берниен, Х.; Дрео, А.Е.; Райзерер, А.; Калб, Н.; Блок, М.С.; Руитенберг, Дж.; Вермюлен, РФ; Схаутен, Р.Н.; Абеллан, К.; Амайя, В.; Прунери, В.; Митчелл, штат Вашингтон; Маркхэм, М.; Твитчен, диджей; Элкусс, Д.; Венер, С.; Таминьяу, TH; Хэнсон, Р. (2015). «Нарушение неравенства Белла без лазеек с использованием спинов электронов, разделенных на 1,3 километра». Природа . 526 (7575): 682–686. arXiv : 1508.05949 . Бибкод : 2015Natur.526..682H. дои : 10.1038/nature15759. PMID  26503041. S2CID  205246446.
  83. ^ Ататюре, Мете; Инглунд, Дирк; Вамивакас, Ник; Ли, Сан-Юн; Врачтруп, Йорг (2018). «Материальные платформы для спиновых фотонных квантовых технологий». Материалы обзоров природы . 3 (5): 38–51. Бибкод : 2018NatRM...3...38A. дои : 10.1038/s41578-018-0008-9. S2CID  139734402.
  84. ^ Радько, Илья П.; Болл, Мэдс; Исраэльсен, Нильс М.; Раатц, Николь; Мейер, Ян; Железко, Федор; Андерсен, Ульрик Л.; Гек, Александр (2016). «Определение внутренней квантовой эффективности мелкоимплантированных дефектов азотных вакансий в объемном алмазе» (PDF) . Оптика Экспресс . 24 (24): 27715–27725. Бибкод : 2016OExpr..2427715R. дои : 10.1364/OE.24.027715. ПМИД  27906340.
  85. ^ Альбрехт, Р.; Боммер, А.; Дойч, К.; Райхель, Дж.; Бехер, К. (2013). «Соединение одного азотно-вакансионного центра в алмазе с микрополостью на основе волокна». Письма о физических отзывах . 110 (24): 243602. arXiv : 1303.7418 . Бибкод : 2013PhRvL.110x3602A. doi : 10.1103/physrevlett.110.243602. PMID  25165921. S2CID  27859868.