論文の概要: High sensitivity silicon carbide divacancy-based thermometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.06250v1
• Date: Mon, 16 Jan 2023 04:10:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 16:34:26.280249
• Title: High sensitivity silicon carbide divacancy-based thermometer
• Title（参考訳）: 高感度炭化ケイ素希釈温度計
• Authors: Qin-Yue Luo, Shuang Zhao, Qi-Cheng Hu, Wei-Ke Quan, Zi-Qi Zhu, Jia-Jun Li, Jun-Feng Wang
• Abstract要約: サーマルカーパーセル・マイギル (TCPMG) 法を用いた高感度炭化ケイ素希釈温度計を実現する。 対応する温度感知感度は13.4 mK/Hz1/2であり、これは以前の結果の約15倍である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.861048397634304
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Color centers in silicon carbide have become potentially versatile quantum sensors. Particularly, wide temperature range temperature sensing has been realized in recent years. However, the sensitivity is limited due to the short dephasing time of the color centers. In this work, we realize a high sensitivity silicon carbide divacancy-based thermometer using the thermal Carr-Purcell-Meiboom-Gill (TCPMG) method. First, the zero field splitting D of PL6 divacancy as a function of temperature is measured with a linear slope of -99.7 kHz/K. The coherence times of TCPMG pulses linearly increase with the pulse number and the longest coherence time is about 21 us, which is ten times larger than dephasing time. The corresponding temperature sensing sensitivity is 13.4 mK/Hz1/2, which is about 15 times higher than previous results. Finally, we monitor the laboratory temperature variations for 24 hours using the TCMPG pulse. The experiments pave the way for the applications of silicon carbide-based high sensitivity thermometer in the semiconductor industry, biology, and materials sciences.
• Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素のカラーセンターは、多彩な量子センサーになりうる。 特に近年,広い温度範囲の温度センサが実現されている。 しかし、色中心が短くなったため、感度は制限されている。 本研究では, サーマルカーパーセル・マイボーム・ギル (TCPMG) 法による高感度炭化ケイ素希釈温度計を実現する。 まず、温度関数としてのpl6空隙のゼロフィールド分割dを−99.7khz/kの直線傾斜で測定する。 TCPMGパルスのコヒーレンス時間はパルス数と直線的に増加し、最も長いコヒーレンス時間は約21usであり、これはデフォーカス時間より10倍大きい。 対応する温度感知感度は13.4 mK/Hz1/2であり、これは以前の結果の約15倍である。 最後に,TMPGパルスを用いて実験室の温度変化を24時間監視する。 この実験は、半導体産業、生物学、材料科学における炭化ケイ素系高感度温度計の応用の道を開いた。

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