Вышедшие номера
Электронный спиновый резонанс NV(-)-центров в микрокристаллах синтетического флуоресцентного алмаза в условиях оптической спиновой поляризации
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 21-12-00264
Осипов В.Ю. 1, Богданов К.В. 2, Rampersaud A.3, Takai К. 4, Ishiguro Y. 5, Баранов А.В. 2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Columbus Nanoworks, Columbus, Ohio, United States
4Department of Chemical Science and Technology, Hosei University, Koganei, Tokyo, Japan
5Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Denki University, Tokyo, Japan
Email: osipov@mail.ioffe.ru, kirw.bog@gmail.com, arfaan@columbusnanoworks.com, takai@hosei.ac.jp, ishiguroy@mail.dendai.ac.jp, a_v_baranov@yahoo.com
Поступила в редакцию: 25 октября 2022 г.
В окончательной редакции: 15 ноября 2022 г.
Принята к печати: 15 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 19 декабря 2022 г.

Исследованы спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) микрокристаллов синтетического алмаза с NV(-)-центрами. Показано, что в условиях облучения материала светом ксеноновой лампы при низких температурах ~ 100 K интенсивности сигналов ЭПР, соответствующих "запрещенным" (Delta ms=2) и низкополевым разрешенным (Delta ms=1) переходам, усиливаются в несколько раз, тогда как ЭПР сигналы от парамагнитного азота и примесного никеля в зарядовом состоянии -1 практически не изменяются. Это связано с изменением заселенности уровней основного триплетного состояния NV(-)-центра и оптической поляризацией спинов в состоянии ms=0 триплетного уровня. Ключевые слова: азот-вакансионные центры, синтетический алмаз, электронный парамагнитный резонанс, спиновая поляризация, люминесценция.
  1. A.M. Zaitsev. Optical properties of diamond: A data handbook (Springer, Berlin-Heidelberg-New York, 2001). DOI: 10.1007/978-3-662-04548-0
  2. H.C. Chang, W.W.W. Hsiao, M.C. Su. Fluorescent nanodiamonds (John Wiley \& Sons, Hoboken-Chichester-Oxford, 2019). DOI: 10.1002/9781119477099
  3. M.W. Doherty, N.B. Manson, P. Delaney, F. Jelezko, J. Wrachtrup, L.C. L. Hollenberg. Phys. Rep., 528 (1), 1 (2013). DOI: 10.1016/j.physrep.2013.02.001
  4. J.H.N. Loubser, J.A. van Wyk. Rep. Prog. Phys., 41, 1201 (1978). DOI: 10.1088/0034-4885/41/8/002
  5. J. Isoya, H. Kanda, J.R. Norris, J. Tang, M.K. Bowman. Phys. Rev. B, 41, 3905 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.41.3905
  6. J. Isoya, H. Kanda, Y. Uchida. Phys. Rev. B, 42, 9843 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.42.9843
  7. A.T. Collins, H. Kanda, J. Isoya, C.A.J. Ammerlaan, J.A. Van Wyk. Diam. Relat. Mater., 7, 333 (1998). DOI: 10.1016/S0925-9635(97)00270-7
  8. K. Iakoubovskii, A. Stesmans A. Phys. Status Solidi (a), 186, 199 (2001). DOI: 10.1103/PhysRevB.66.195207
  9. K. Iakoubovskii, A. Stesmans. Phys. Rev. B, 66 (19), 195207 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevB.66.195207
  10. A.T. Collins. Diam. Relat. Mater., 9 (3-6), 417 (2000). DOI: 10.1016/S0925-9635(99)00314-3
  11. V. Nadolinny, A. Komarovskikh, Y. Palyanov. Crystals, 7 (8), 237 (2017). DOI: 10.3390/cryst7080237
  12. V. Nadolinny, A. Komarovskikh, Y. Palyanov, I. Kupriyanov, Y. Borzdov, M. Rakhmanova, O. Yuryeva, S. Veber. Phys. Status Solidi (a), 213 (10), 2623 (2016). DOI: 10.1002/pssa.201600211
  13. I.A. Dobrinets, V.G. Vins, A.M. Zaitsev. HPHT-treated diamonds: diamonds forever (Springer, Berlin, Heidelberg, 2013). DOI: 10.1007/978-3-642-37490-6
  14. A. Beveratos, S. Kuhn, R. Brouri, T. Gacoin, J.-P. Poizat, P. Grangier. Eur. Phys. J. D, 18 (2), 191 (2002). DOI: 10.1140/epjd/e20020023
  15. F. Jelezko, J. Wrachtrup, Phys. Status Solidi (a), 203, 3207 (2006). DOI: 10.1002/pssa.200671403
  16. L. Rondin, J.P. Tetienne, T. Hingant, J.F. Roch, P. Maletinsky, V. Jacques. Rep. Prog. Phys., 77 (5), 056503 (2014). DOI: 10.1088/0034-4885/77/5/056503
  17. T. Rosskopf, A. Dussaux, K. Ohashi, M. Loretz, R. Schirhagl, H. Watanabe, S. Shikata, K.M. Itoh, C.L. Degen. Phys. Rev. Lett., 112, 147602 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.147602
  18. M. Fujiwara, Y. Shikano. Nanotechnology, 32, 482002 (2021). DOI: 10.1088/1361-6528/ac1fb1
  19. D.A. Broadway, B.C. Johnson, M.S.J. Barson, S.E. Lillie, N. Dontschuk, D.J. McCloskey, A. Tsai, T. Teraji, D.A. Simpson, A. Stacey, J.C. Mc Callum, J.E. Bradby, M.W. Doherty, L.C.L. Hollenberg, J.-P. Tetienne. Nano Lett., 19 (7), 4543 (2019). DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01402
  20. M.W. Doherty, V.V. Struzhkin, D.A. Simpson, L.P. McGuinness, Y. Meng, A. Stacey, T.J. Karle, R.J. Hemley, N.B. Manson, L.C.L. Hollenberg, S. Prawer S. Phys. Rev. Lett., 112 (4), 047601 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.047601
  21. AF4. R. Schirhagl, K. Chang, M. Loretz, C.L. Degen. Annu. Rev. Phys. Chem., 65, 83 (2014). DOI: 10.1146/annurev-physchem-040513-103659
  22. A. Gali. Nanophotonics, 8 (11), 1907 (2019). DOI: 10.1515/nanoph-2019-0154
  23. S. Haziza, N. Mohan, Y. Loe-Mie, A.M. Lepagnol-Bestel, S. Massou, M.P. Adam, X.L. Le, J. Viard, C. Plancon, R. Daudin, P. Koebel, E. Dorard, C. Rose, F.-J. Hsieh, C.-C. Wu, B. Potier, Y. Herault, C. Sala, A. Corvin, B. Allinquant, H.-C. Chang, F. Treussart, M. Simonneau. Nat. Nanotechnol., 12 (4), 322 (2017). DOI: 10.1038/nnano.2016.260
  24. A. Filipkowski, M. Mrozek, G. St epniewski, J. Kierdaszuk, A. Drabinska, T. Karpate, M. G owacki, M. Ficek, W. Gawlik, R. Buczynski, A. Wojciechowski, R. Bogdanowicz, M. Klimczak. Carbon, 196, 10 (2022). DOI: 10.1016/j.carbon.2022.04.024
  25. A.I. Shames, V.Y. Osipov, H.J. von Bardeleben, J.P. Boudou, F. Treussart, A.Y. Vul'. Appl. Phys. Lett., 104 (6), 063107 (2014). DOI: 10.1063/1.4865205
  26. A.I. Shames, V.Y. Osipov, J.P. Boudou, A.M. Panich, H.J. von Bardeleben, F. Treussart, A.Y. Vul'. J. Phys. D: Appl. Phys., 48 (15), 155302 (2015). DOI: 10.1088/0022-3727/48/15/155302
  27. В.Ю. Осипов, К.В. Богданов, F. Treussart, A. Rampersaud, А.В. Баранов. Опт. и спектр., 130 (2), 332 (2022). DOI: 10.21883/OS.2022.02.52004.2872-21
  28. L. Dei Cas, S. Zeldin, N. Nunn, M. Torelli, A.I. Shames, A.M. Zaitsev, O. Shenderova. Adv. Funct. Mater., 29 (19), 1808362 (2019). DOI: 10.1002/adfm.201808362
  29. O.A. Shenderova, A.I. Shames, N.A. Nunn, M.D. Torelli, I. Vlasov, A. Zaitsev. J. Vac. Sci. Technol. B: Nanotechnol. Microelectron., 37 (3), 030802 (2019). DOI: 10.1116/1.5089898
  30. A.I. Shames, V.Y. Osipov, K.V. Bogdanov, A.V. Baranov, M.V. Zhukovskaya, A. Dalis, S.S. Vagarali, A.J. Rampersaud. J. Phys. Chem. C, 121 (9), 5232 (2017). DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b12827
  31. K.V. Bogdanov, M.V. Zhukovskaya, V.Yu. Osipov, E.V. Ushakova, M.A. Baranov, K. Takai, A. Rampersaud, A.V. Baranov. APL Materials, 6 (8), 086104 (2018). DOI: 10.1063/1.5045535
  32. V.Yu. Osipov, N.M. Romanov, K.V. Bogdanov, F. Treussart, C. Jentgens, A. Rampersaud. J. Opt. Technol., 85 (2), 63 (2018). DOI: 10.1364/JOT.85.000063
  33. S.D. Subedi, V.V. Fedorov, J. Peppers, D.V. Martyshkin, S.B. Mirov, L. Shao, M. Loncar. Opt. Mater. Express, 9 (5), 2076 (2019). DOI: 10.1364/OME.9.002076
  34. V.Yu. Osipov, F. Treussart, S.A. Zargaleh, K. Takai, F.M. Shakhov, B.T. Hogan, A. Baldycheva. Nanoscale Res. Lett., 14 (1), 279 (2019). DOI: 10.1186/s11671-019-3111-y
  35. W.V. Smith, P.P. Sorokin, I.L. Gelles, G.J. Lasher. Phys. Rev., 115, 1546 (1959). DOI: 10.1103/PhysRev.115.1546
  36. V.Yu. Osipov, F.M. Shakhov, N.M. Romanov, K. Takai. Mendeleev Commun., 32 (5), 645 (2022). DOI: 10.1016/j.mencom.2022.09.026
  37. K. Jeong, A.J. Parker, R.H. Page, A. Pines, C.C. Vassiliou, J.P. King. J. Phys. Chem. C, 121 (38), 21057 (2017). DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b07247
  38. J. Harrison, M.J. Sellars, N.B. Manson. J. Lumin., 107 (1-4), 245 (2004). DOI: 10.1016/j.jlumin.2003.12.020
  39. J.D. Breeze, E. Salvadori, J. Sathian, N.M. Alford, C.W. Kay. Nature, 555 (7697), 493 (2018). DOI: 10.1038/nature25970
  40. S. Felton, A.M. Edmonds, M.E. Newton, P.M. Martineau, D. Fisher, D.J. Twitchen, J.M. Baker. Phys. Rev. B, 79 (7), 075203 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevB.79.075203

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.