Engineering preferentially-aligned nitrogen-vacancy centre ensembles in CVD grown diamond

peer-reviewed
Erstveröffentlichung
2019-04-08Autoren
Osterkamp, Christian
Mangold, Martin
Lang, Johannes
Balasubramanian, Priyadharshini
Teraji, Tokuyuki
Wissenschaftlicher Artikel
Erschienen in
Scientific Reports ; 9 (2019). - Art.-Nr. 5786. - eISSN 2045-2322
Link zur Originalveröffentlichung
https://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-42314-7Fakultäten
Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Informatik und PsychologieFakultät für Naturwissenschaften
Institutionen
Institut für QuantenoptikInstitut für Elektronische Bauelemente und Schaltungen
Externe Kooperationen
National Institute for Materials Science (NIMS)Dokumentversion
Veröffentlichte Version (Verlags-PDF)Zusammenfassung
Here we report a method for improving the magnetic field sensitivity of an ensemble of Nitrogen-
Vacancy (NV) centres in 12C-enriched diamond aligned along the [111] crystal axis. The preferentiallyaligned
NV centres are fabricated by a Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) process
and their concentration is quantitatively determined by analysing the confocal microscopy images.
We further observe that annealing the samples at high temperature (1500 °C) in vacuum leads to a
conversion of substitutional nitrogen into NV centres. This treatment also increases the coherence time
of the NV centres electron spins up to 40 μs, which corresponds to enhancement of the sensitivity by a
factor of three. However, this procedure also leads to a loss of the preferential alignment by 34%.
EU-Projekt uulm
DIADEMS / DIAmond Devices Enabled Metrology and Sensing / EC / FP7 / 611143
BIOQ / Diamond Quantum Devices and Biology / EC / FP7 / 319130
BIOQ / Diamond Quantum Devices and Biology / EC / FP7 / 319130
Publikationsförderung
Open-Access-Förderung durch die Universität Ulm
Wird ergänzt durch
https://www.nature.com/articles/s41598-019-42314-7#Sec11Schlagwörter
[GND]: Spintronik[LCSH]: Magnetic properties | Magnetic materials | Spintronics
[Freie Schlagwörter]: Magnetic properties and materials | Qubits
[DDC Sachgruppe]: DDC 530 / Physics | DDC 620 / Engineering & allied operations
Metadata
Zur LanganzeigeDOI & Zitiervorlage
Nutzen Sie bitte diesen Identifier für Zitate & Links: http://dx.doi.org/10.18725/OPARU-35689
Osterkamp, Christian et al. (2021): Engineering preferentially-aligned nitrogen-vacancy centre ensembles in CVD grown diamond. Open Access Repositorium der Universität Ulm und Technischen Hochschule Ulm. http://dx.doi.org/10.18725/OPARU-35689
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