論文の概要: Scanning X-ray Diffraction Microscopy for Diamond Quantum Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.08388v3
- Date: Fri, 14 Oct 2022 21:36:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 02:19:02.302997
- Title: Scanning X-ray Diffraction Microscopy for Diamond Quantum Sensing
- Title（参考訳）: ダイヤモンド量子センシングのための走査型X線回折顕微鏡
- Authors: Mason C. Marshall, David F. Phillips, Matthew J. Turner, Mark J.H. Ku,
Tao Zhou, Nazar Delegan, F. Joseph Heremans, Martin V. Holt, Ronald L.
Walsworth
- Abstract要約: ひずみとその特性はダイヤモンドベースの量子センシングと情報応用への挑戦を示す。
そこで我々は,ナノ焦点走査型X線回折顕微鏡を用いて,ダイヤモンドの欠陥からの結晶変形を高空間分解能およびひずみ分解能で定量的に測定する。
その結果, 結晶ひずみのX線測定により, ダークマターの方向検出に十分なひずみと空間分解能が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9300581209734102
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding nano- and micro-scale crystal strain in CVD diamond is crucial
to the advancement of diamond quantum technologies. In particular, the presence
of such strain and its characterization present a challenge to diamond-based
quantum sensing and information applications -- as well as for future dark
matter detectors where directional information of incoming particles is encoded
in crystal strain. Here, we exploit nanofocused scanning X-ray diffraction
microscopy to quantitatively measure crystal deformation from defects in
diamond with high spatial and strain resolution. Combining information from
multiple Bragg angles allows stereoscopic three-dimensional modeling of strain
feature geometry; the diffraction results are validated via comparison to
optical measurements of the strain tensor based on spin-state-dependent
spectroscopy of ensembles of nitrogen vacancy (NV) centers in the diamond. Our
results demonstrate both strain and spatial resolution sufficient for
directional detection of dark matter via X-ray measurement of crystal strain,
and provide a promising tool for diamond growth analysis and improvement of
defect-based sensing.
- Abstract（参考訳）: CVDダイヤモンドにおけるナノおよびマイクロスケール結晶ひずみの理解は、ダイヤモンド量子技術の進歩に不可欠である。
特に、そのようなひずみの存在とその特性は、ダイヤモンドベースの量子センシングおよび情報応用や、入射粒子の方向情報が結晶歪で符号化される将来の暗黒物質検出器への挑戦を示している。
本研究では, ナノ焦点走査型x線回折顕微鏡を用いて, 高空間分解能および歪分解能のダイヤモンド欠陥の結晶変形を定量的に測定する。
回折結果は、ダイヤモンド中の窒素空孔(nv)中心のアンサンブルのスピン状態依存性分光に基づくひずみテンソルの光学的測定と比較することで検証される。
結晶ひずみのX線測定によりダークマターの方向検出に十分なひずみと空間分解能を示し,ダイヤモンド成長解析と欠陥検出改善のための有望なツールを提供する。
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