論文の概要: Optically detected magnetic resonance study of thermal effects due to absorbing environment around nitrogen-vacancy-nanodiamond powders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.01120v1
- Date: Thu, 2 May 2024 09:30:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-03 17:13:51.748359
- Title: Optically detected magnetic resonance study of thermal effects due to absorbing environment around nitrogen-vacancy-nanodiamond powders
- Title（参考訳）: 窒素空孔-ナノダイヤモンド粉末周囲の吸収環境による熱効果の光磁気共鳴による研究
- Authors: Mona Jani, Zuzanna Orzechowska, Mariusz Mrozek, Marzena Mitura-Nowak, Wojciech Gawlik, Adam M. Wojciechowski,
- Abstract要約: ラマンスペクトルでは、電子sp$3$構成から炭素/グラファイト構造に典型的な乱れsp$2$構造への変換に伴うNV$-$ピークの青色シフトが観察された。
ODMRスペクトルでは, 焼鈍後に回復する吸収環境による局所加熱による共鳴位置の赤色変化が観察された。
非照射NV-ND粉末では、この驚くほど大きなシフトは欠如しており、NV-NDの吸収環境による局所温度の変化にのみ関連しており、ODを用いて研究することができる。
- 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: We implanted Fe$^+$ ions in nanodiamond (ND) powder containing negatively charged nitrogen-vacancy (NV-) centers and studied their Raman spectra and optically detected magnetic resonance (ODMR) in various applied magnetic fields with green light (532 nm) excitation. In Raman spectra, we observed a blue shift of the NV$^-$ peak associated with the conversion of the electronic sp$^3$ configuration to the disordered sp$^2$ one typical for the carbon/graphite structure. In the ODMR spectra, we observed a red shift of the resonance position caused by local heating by an absorptive environment that recovers after annealing. To reveal the red shift mechanism in ODMR, we created a controlled absorptive environment around ND by adding iron-based Fe$_2$O$_3$ and graphitic sp$^2$ powders to the ND suspension. This admixture caused a substantial increase in the observed shift proportional to the applied laser power, corresponding to an increase in the local temperature by 150-180 K. This surprisingly large shift is absent in non-irradiated NV-ND powders, is associated only with the modification of the local temperature by the absorptive environment of NV-NDs and can be studied using ODMR signals of NV$^-$.
- Abstract（参考訳）: 負電荷窒素空孔 (NV-) 中心を含むナノダイアモンド (ND) 粉末にFe$^+$イオンを注入し, そのラマンスペクトルと光検出磁気共鳴 (ODMR) をグリーン光 (532 nm) 励起で印加した。
ラマンスペクトルでは、電子sp$3$構成から炭素/グラファイト構造に典型的な乱れsp$2$構造への変換に伴うNV$^-$ピークの青色シフトが観察された。
ODMRスペクトルでは, 焼鈍後に回復する吸収環境による局所加熱による共鳴位置の赤色変化が観察された。
ODMRの赤方偏移機構を明らかにするため,鉄系Fe$2$O$_3$および黒鉛系sp$2$粉をND懸濁液に添加することにより,ND周囲の吸収環境を制御した。
非照射NV-ND粉末では驚くほど大きな変化は見られず、NV-NDの吸収環境による局所温度の変化にのみ関連しており、NV$^-$のODMR信号を用いて研究することができる。
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