論文の概要: 200 keV energy electron irradiation of single crystal diamond: Quantification of vacancy and nitrogen-vacancy production
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.06517v1
- Date: Mon, 08 Sep 2025 10:22:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-09 14:07:04.062094
- Title: 200 keV energy electron irradiation of single crystal diamond: Quantification of vacancy and nitrogen-vacancy production
- Title（参考訳）: 単結晶ダイヤモンドの200keVエネルギー電子照射-空孔の定量化と窒素空孔生成
- Authors: Chloe C Newsom, Lillian B Hughes, Ben L Green, Ania C Bleszynski Jayich, Mark E Newton,
- Abstract要約: 化学気相沈着により成長したダイヤモンドについて検討した。
光ルミネッセンス(PL)を用いて生成したモノバカンシーの深さ分布を指数関数的に減衰させた。
また,中性および負電荷の窒素空孔中心の分布と733nmのゼロフォノン線欠陥についても検討した。
- 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: Electron irradiation and annealing treatments are a method of colour centre/defect creation in diamond. The depth profile of defects created by low energy 200 keV electrons in single crystal high purity (type II) electronic grade diamond grown via chemical vapour deposition has been investigated. The depth profile of monovacancies created was found, using photoluminescence (PL), to decay exponentially, with decay length $12\pm1$ $\mu$m and production rate of $(1.1\pm0.2)\times 10 ^{-1}$ V/e$^{-}$/cm at the surface. The depth distribution of the neutral and negatively charged nitrogen-vacancy (NV$^{0/-}$) centre, and the 733 nm zero phonon line defect formed during an isochronal annealing study have also been investigated by PL. The observed NV profiles, which do not match the vacancy profiles, can be qualitatively explained in terms of a simple model that includes the formation of vacancy clusters and the nitrogen-divacancy (NV$_{2}$) defect. The production of (NV$^{0/-}$) has been assumed to be nitrogen limited, but this paper has shown that this is not the case, with NVs lost to the production of NV$_{2}$ when the concentration of vacancies greatly exceeds that of substitutional nitrogen.
- Abstract（参考訳）: 電子線照射とアニール処理はダイヤモンドの色中心/欠陥生成の方法である。
化学気相蒸着法により成長した単結晶高純度(タイプII)電子グレードダイヤモンド中の低エネルギー200keV電子による欠陥の深さ分布について検討した。
光ルミネッセンス(PL)を用いて、崩壊長が12.pm1$$\mu$m、生成速度が1.1.pm0.2)\times 10 ^{-1}$ V/e$^{-}$/cmで指数関数的に崩壊した。
また,中性および負電荷の窒素空孔(NV$^{0/-}$)中心の深さ分布と,等時焼鈍実験で生成した733nmゼロフォノン線欠陥についてもPLを用いて検討した。
観測されたNVプロファイルは空孔分布と一致しないが、空孔クラスターの形成と窒素拡散(NV$_{2}$)欠陥を含む単純なモデルで定性的に説明できる。
NV$^{0/-}$の生産量は窒素に制限されていると推定されているが,NVが置換窒素の濃度を大きく上回る場合,NV$_{2}$の生産に失われることが本論文で示されている。
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