論文の概要: High Resolution Temperature-Resolved Spectroscopy of the Nitrogen Vacancy $^{1}E$ Singlet State Ionization Energy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.10291v1
- Date: Mon, 14 Jul 2025 13:57:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-15 18:48:25.062187
- Title: High Resolution Temperature-Resolved Spectroscopy of the Nitrogen Vacancy $^{1}E$ Singlet State Ionization Energy
- Title（参考訳）: 窒素Vacancy $^{1}E$ Singlet状態イオン化エネルギーの高分解能温度分解分光
- Authors: Kristine V. Ung, Connor A. Roncaioli, Ronald L. Walsworth, Sean M. Blakley,
- Abstract要約: ダイヤモンド窒素空孔(mathrmNV-$)中心は、多くの最先端量子センシングアプリケーションにおいて中心的な役割を果たす。
Mathrm1E$のイオンエネルギー$mathrmNV-$のシングルト状態は、最近2.25 eVから2.33 eVの間で測定された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The negatively charged diamond nitrogen-vacancy ($\mathrm{{NV}^-}$) center plays a central role in many cutting edge quantum sensing applications; despite this, much is still unknown about the energy levels in this system. The ionization energy of the $\mathrm{^{1}E}$ singlet state in the $\mathrm{{NV}^-}$ has only recently been measured at between 2.25 eV and 2.33 eV. In this work, we further refine this energy by measuring the $\mathrm{^{1}E}$ energy as a function of laser wavelength and diamond temperature via magnetically mediated spin-selective photoluminescence (PL) quenching; this PL quenching indicating at what wavelength ionization induces population transfer from the $\mathrm{^{1}E}$ into the neutral $\mathrm{{NV}^0}$ charge configuration. Measurements are performed for excitation wavelengths between 450 nm and 470 nm and between 540 nm and 566 nm in increments of 2 nm, and for temperatures ranging from about 50 K to 150 K in 5 K increments. We determine the $\mathrm{^{1}E}$ ionization energy to be between 2.29 and 2.33 eV, which provides about a two-fold reduction in uncertainty of this quantity. Distribution level: A. Approved for public release; distribution unlimited.
- Abstract（参考訳）: 負に帯電したダイヤモンド窒素空孔("\mathrm{{NV}^-}$")中心は、多くの最先端量子センシングアプリケーションにおいて中心的な役割を果たす。
$\mathrm{^{1}E}$一重項状態のイオン化エネルギー$\mathrm{{NV}^-}$は、最近2.25 eVから2.33 eVで測定されただけである。
本研究では,レーザー波長とダイヤモンド温度の関数としての$\mathrm{^{1}E}$エネルギーを磁気的に媒介したスピン選択フォトルミネッセンス(PL)クエンチングにより測定し,このPLクエンチングにより,$\mathrm{^{1}E}$から中性$\mathrm{{NV}^0}$電荷構成への人口移動を誘導することを示す。
450nmから470nmまでの励起波長と540nmから566nmの2nmのインクリメントで測定され、温度は5Kのインクリメントで約50Kから150Kのインクリメントで測定された。
我々は、$\mathrm{^{1}E}$イオン化エネルギーを2.29 eVから2.33 eVと決定し、この量の不確かさを2倍に減らす。
配布レベル: A. 公開リリースが承認され、配布は無制限。
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