論文の概要: High-quality nanostructured diamond membranes for nanoscale quantum sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08632v1
• Date: Thu, 13 Nov 2025 01:01:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-13 22:34:54.156899
• Title: High-quality nanostructured diamond membranes for nanoscale quantum sensing
• Title（参考訳）: ナノスケール量子センシングのための高品質ナノ構造ダイヤモンド膜
• Authors: Alexander Pakpour Tabrizi, Artur Lozovoi, Sean Karg, Tecla Bottinelli Mondandon, Melody Leung, Kai-Hung Cheng, Nathalie P. de Leon,
• Abstract要約: 低損傷ナノ構造ダイヤモンド膜の作製法について報告する。 この製法は、最先端の浅いNV中心量子センサの光学特性とスピン特性を保存している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.51826083246319
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Deploying nitrogen vacancy (NV) centers in diamond as nanoscale quantum sensors for condensed matter and materials physics requires placing the NV centers close to the sensing target. One solution is to fabricate diamond nanostructures and integrate them with materials and devices. However, diamond etching and ion milling can introduce subsurface damage and surface defects that degrade the charge stability and spin coherence of NV centers near the surface. Here we report a procedure for fabricating low-damage nanostructured diamond membranes, and we show that this fabrication scheme preserves the optical and spin properties of state-of-the-art shallow NV center quantum sensors, within nanometers of the diamond surface, while providing significant photonic enhancement. Furthermore, we demonstrate a pick-and-place transfer method, which enables integration with diverse sensing targets.
• Abstract（参考訳）: 凝縮物や物質物理学のためのナノスケール量子センサーとしてダイヤモンドに窒素空孔(NV)中心を配置するには、NV中心を検知対象に近づける必要がある。 1つの解決策はダイヤモンドナノ構造を作製し、材料やデバイスと統合することである。 しかし、ダイヤモンドエッチングとイオンミリングは、表面の損傷や表面欠陥をもたらし、NV中心の電荷安定性とスピンコヒーレンスを低下させる。 本稿では、低損傷ナノ構造ダイヤモンド膜を作製するプロセスについて報告し、この製法により、ダイヤモンド表面のナノメートル内において、最先端の浅部NV中心量子センサの光学的およびスピン的特性を保ちつつ、フォトニックの強化を実現していることを示す。 さらに,様々なセンサターゲットと統合可能なピック・アンド・プレイス・トランスファー手法を実証する。

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