論文の概要: Temperature shift of magnetic-field-dependent photoluminescence features of nitrogen-vacancy ensembles in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03608v1
- Date: Thu, 5 Sep 2024 15:14:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 20:15:17.161897
- Title: Temperature shift of magnetic-field-dependent photoluminescence features of nitrogen-vacancy ensembles in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔アンサンブルの磁場依存性発光特性の温度変化
- Authors: Irena Rodzoń, Xue Zhang, Viktor Ivády, Huijie Zheng, Arne Wickenbrock, Dmitry Budker,
- Abstract要約: 幅広い磁場で観測できる様々な特徴の温度変動について検討した。
幅広い特徴の熱的挙動に関する深い洞察は、様々な応用に重要な結果をもたらす可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.163508788139786
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recently significant attention has been paid to magnetic-field-dependent photoluminescence (PL) features of the negatively charged nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond. These features are used for microwave-free sensing and are indicative of the spin-bath properties in the diamond sample. Examinating the temperature dependence of the PL features allows to identify both temperature dependent and independent features, and to utilize them in diamond-based quantum sensing and dynamic nuclear polarization applications. Here, we study the thermal variability of many different features visible in a wide range of magnetic fields. To this end, we first discuss the origin of the features and tentatively assign the previously unidentified features to cross relaxation of NV center containing multi-spin systems. The experimental results are compared with theoretically predicted temperature shifts deduced from a combination of thermal expansion and electron-phonon interactions. A deeper insight into the thermal behavior of a wide array of the features may come with important consequences for various applications in high-precision NV thermometry, gyroscopes, solid-state clocks, and biomagnetic measurements.
- Abstract（参考訳）: 近年,ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔(NV)中心の磁場依存性発光(PL)特性に注目が集まっている。
これらの特徴は無マイクロ波センシングに使われ、ダイヤモンド試料のスピンバス特性を示す。
PL特性の温度依存性を検査することで、温度依存性と独立性の両方を識別し、ダイヤモンドベースの量子センシングおよび動的核偏極への応用に利用することができる。
本稿では,幅広い磁場で観測できる様々な特徴の温度変動について検討する。
この目的のために,まず特徴の起源を議論し,これまで同定されていなかった特徴を複数スピン系を含むNV中心の交差緩和に仮に割り当てる。
実験結果は、熱膨張と電子-フォノン相互作用の組み合わせから導かれる理論的に予測された温度変化と比較される。
幅広い特徴の温度挙動に関する深い洞察は、高精度なNV熱測定、ジャイロスコープ、固体時計、生体磁気測定における様々な応用に重要な結果をもたらす可能性がある。
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