論文の概要: Discovery of ST2 centers in natural and CVD diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.00570v1
• Date: Tue, 31 Dec 2024 17:54:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-05 17:12:24.645206
• Title: Discovery of ST2 centers in natural and CVD diamond
• Title（参考訳）: 天然およびCVDダイヤモンド中のST2中心の発見
• Authors: Jonas Foglszinger, Andrej Denisenko, Georgy V. Astakhov, Lev Kazak, Petr Siyushev, Alexander M. Zaitsev, Roman Kolesov, Jörg Wrachtrup,
• Abstract要約: ST2中心は、ダイヤモンドの光学的に対応可能な点欠陥である。 我々は、その基本的な光学特性をマップアウトし、電子レベル構造を明らかにし、本質的な遷移速度を定量化する。 この発見は、ST2中心がナノスケール量子センシングの候補として非常に有望であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.82692226532414
• License:
• Abstract: The ST2 center is an optically addressable point defect in diamond that facilitates spin initialization and readout. However, while this study presents the discovery of ST2 centers first observed in a natural diamond and provides a reliable technique for artificially creating them, its chemical structure remains unknown. To assess the potential of ST2, we map out its basic optical characteristics, reveal its electronic level structure, and quantify the intrinsic transition rates. Furthermore, we investigate its response to microwaves, static magnetic fields, and the polarization of excitation laser light, revealing twelve inequivalent orientations of the ST2 center. Simultaneous exposure to microwaves and static magnetic fields also reveals an exceptionally wide acceptance angle for sensing strong magnetic fields, unlike the well-established NV center, which is sensitive only within a narrow cone aligned with its symmetry axis. This finding establishes the ST2 center as a highly promising candidate for nanoscale quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: ST2中心は、スピン初期化と読み出しを容易にするダイヤモンドの光学的に対応可能な点欠陥である。 しかし、本研究では、天然ダイヤモンドで最初に観測されたST2中心の発見を示し、それらを人工的に生成するための信頼性の高い技術を提供しているが、その化学構造は不明である。 ST2のポテンシャルを評価するために、基本光学特性をマップアウトし、電子レベル構造を明らかにし、本質的な遷移速度を定量化する。 さらに、マイクロ波、静磁場、励起レーザー光の偏光に対する応答について検討し、ST2中心の12の非等価配向を明らかにした。 マイクロ波と静磁場の同時露光はまた、その対称性の軸に沿った狭い円錐内だけにのみ敏感であるよく確立されたNV中心とは異なり、強い磁場を感知するための非常に広い受容角を示す。 この発見は、ST2中心がナノスケール量子センシングの候補として非常に有望であることを示す。

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