論文の概要: Long Spin Coherence and Relaxation Times in Nanodiamonds Milled from
Polycrystalline $^{12}$C Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10188v2
- Date: Thu, 20 Apr 2023 18:23:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 17:30:02.474532
- Title: Long Spin Coherence and Relaxation Times in Nanodiamonds Milled from
Polycrystalline $^{12}$C Diamond
- Title（参考訳）: 多結晶$^{12}$Cダイヤモンドから作製したナノダイアモンドの長時間スピンコヒーレンスと緩和時間
- Authors: James E March, Benjamin D Wood, Colin J Stephen, Laura Dur\'an
Fervenza, Ben G Breeze, Soumen Mandal, Andrew M Edmonds, Daniel J Twitchen,
Matthew L Markham, Oliver A Williams, Gavin W Morley
- Abstract要約: ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心(NV$-$)は、様々なセンシング用途で利用されてきた。
異方性精製多結晶ナノダイヤモンドにおけるNV$-$中心の室温における長いスピンコヒーレンスと緩和時間について報告する。
- 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: The negatively charged nitrogen-vacancy centre (NV$^-$) in diamond has been
utilized in a wide variety of sensing applications. The centre's long spin
coherence and relaxation times ($T_2^*$, $T_2$ and $T_1$) at room temperature
are crucial to this, as they often limit sensitivity. Using NV$^-$ centres in
nanodiamonds allows for operations in environments inaccessible to bulk
diamond, such as intracellular sensing. We report long spin coherence and
relaxation times at room temperature for single NV$^-$ centres in
isotopically-purified polycrystalline ball-milled nanodiamonds. Using a
spin-locking pulse sequence, we observe spin coherence times, $T_2$, up 786
$\pm$ 200 $\mu$s. We also measure $T_2^*$ times up to 2.06 $\pm$ 0.24 $\mu$s
and $T_1$ times up to 4.32 $\pm$ 0.60 ms. Scanning electron microscopy and
atomic force microscopy measurements show that the diamond containing the
NV$^{-}$ centre with the longest $T_1$ time is smaller than 100 nm. EPR
measurements give an N$_{s}$$^{0}$ concentration of 0.15 $\pm$ 0.02 ppm for the
nanodiamond sample.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心(NV$^-$)は、様々なセンシング用途で利用されてきた。
室温での長いスピンコヒーレンスと緩和時間(t_2^*$, $t_2$, $t_1$)は、しばしば感度を制限するため、このために重要である。
ナノダイヤモンドにnv$^-$センターを使用することで、細胞内センシングのようなバルクダイヤモンドにアクセスできない環境での操作が可能になる。
異方性精製多結晶ナノダイヤモンドにおけるNV$^-$中心の室温における長いスピンコヒーレンスと緩和時間について報告する。
スピンロックパルスシーケンスを用いて、スピンコヒーレンス時間である$T_2$, up 786 $\pm$ 200 $\mu$sを観測する。
走査電子顕微鏡および原子間力顕微鏡による測定では、最も長い$t_1$時間を持つnv$^{-}$中心を含むダイヤモンドは100nmより小さいことが示されている。
eprの測定により、ナノダイアモンド試料に対するn$_{s}$^{0}$濃度は 0.15$\pm$ 0.02 ppm となる。
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