論文の概要: Dynamic $^{14}\rm N$ nuclear spin polarization in nitrogen-vacancy centers in diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.10516v1
• Date: Tue, 22 Sep 2020 13:16:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-01 07:07:04.242540
• Title: Dynamic $^{14}\rm N$ nuclear spin polarization in nitrogen-vacancy centers in diamond
• Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空洞中心における動的$^{14}\rm n$核スピン偏極
• Authors: Laima Busaite, Reinis Lazda, Andris Berzins, Marcis Auzinsh, Ruvin Ferber, Florian Gahbauer
• Abstract要約: ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心における窒素の動的スピン分極について検討した。 測定により、窒素の非常に大きな核スピン偏極は、非常に広い範囲の磁場で達成できることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We studied the dynamic nuclear spin polarization of nitrogen in negatively charged nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond both experimentally and theoretically over a wide range of magnetic fields from 0 to 1100 G covering both the excited-state level anti-crossing and the ground-state level anti-crossing magnetic field regions. Special attention was paid to the less studied ground-state level anti-crossing region. The nuclear spin polarization was inferred from measurements of the optically detected magnetic resonance signal. These measurements show that a very large (up to $96 \pm 2\%$) nuclear spin polarization of nitrogen can be achieved over a very broad range of magnetic field starting from around 400 G up to magnetic field values substantially exceeding the ground-state level anti-crossing at 1024 G. We measured the influence of angular deviations of the magnetic field from the NV axis on the nuclear spin polarization efficiency and found that, in the vicinity of the ground-state level anti-crossing, the nuclear spin polarization is more sensitive to this angle than in the vicinity of the excited-state level anti-crossing. Indeed, an angle as small as a tenth of a degree of arc can destroy almost completely the spin polarization of a nitrogen nucleus. In addition, we investigated theoretically the influence of strain and optical excitation power on the nuclear spin polarization.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の負荷電窒素空孔(nv)中心における窒素の動的スピン分極を、励起状態レベルの反交差領域と基底状態レベルの反交差磁場領域の両方をカバーする0～1100gの広い磁場で実験的および理論的に検討した。 調査対象の少ない地中レベル対岸地域に対して特に注意が払われた。 核スピン偏極は、光学的に検出された磁気共鳴信号の測定から推定された。 These measurements show that a very large (up to $96 \pm 2\%$) nuclear spin polarization of nitrogen can be achieved over a very broad range of magnetic field starting from around 400 G up to magnetic field values substantially exceeding the ground-state level anti-crossing at 1024 G. We measured the influence of angular deviations of the magnetic field from the NV axis on the nuclear spin polarization efficiency and found that, in the vicinity of the ground-state level anti-crossing, the nuclear spin polarization is more sensitive to this angle than in the vicinity of the excited-state level anti-crossing. 実際、円弧の10分の1程度の大きさの角度は、窒素核のスピン分極をほぼ完全に破壊することができる。 さらに, ひずみおよび光励起パワーが核スピン偏極に及ぼす影響を理論的に検討した。

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