Эта публикация цитируется в 1 статье

Нанофотоника

Идентификация NV-центров в синтетических флуоресцентных наноалмазах и контроль дефектности кристаллитов методом электронного парамагнитного резонанса

В. Ю. Осипов^ab, К. В. Богданов^b, F. Treussart^c, A. Rampersaud^d, А. В. Баранов<sup>b

a</sup> Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия
^b Университет ИТМО, 197101 Санкт-Петербург, Россия
^c Université Paris-Saclay, CNRS, ENS Paris-Saclay, CentraleSupélec, LuMIn, 91190, Gif-sur-Yvette, France
^d Columbus Nanoworks, Columbus, 43212 Ohio, United States

Аннотация: Исследованы 100 nm частицы синтетического алмаза с большим ($>$ 4 ppm) количеством азот-вакансионных (NV$^-$) центров. Последние обнаруживают линии, связанные с запрещенными $\Delta m_s$ = 2 и разрешенными $\Delta m_s$ = 1 переходами на спектрах электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) основного состояния NV$^-$ центра. Интенсивность люминесценции частиц в диапазоне 600–800 nm увеличивается с дозой облучения 5 MeV электронами и коррелирует с интегральной интенсивностью линии ЭПР с $g$-фактором $g$ = 4.27. Эта величина используется для оценки концентрации NV$^{(-)}$ центров и отбора алмазных порошков с наибольшей интенсивностью флуоресценции. Зависимость пиковой интенсивности ЭПР сигнала $\Delta m_s$ = 2 перехода NV$^{(-)}$ центра от микроволновой мощности имеет вид кривой с насыщением и последующим спадом, и достаточно хорошо характеризует кристаллическое качество локального окружения исследуемых центров в этих частицах. Интенсивность $x$, $y\Delta m_s$ = 1 перехода (при $\sim$ 281.2 mT, 9.444 GHz) оказывается более чувствительной к изменению размера частицы в субмикронном диапазоне и появлению приповерхностных дефектов, полученных в ходе механической обработки.

Ключевые слова: люминесценция, азот-вакансионные центры, синтетический алмаз, нанокристаллы, электронный парамагнитный резонанс.

Поступила в редакцию: 29.10.2021
Исправленный вариант: 06.11.2021
Принята в печать: 07.11.2021

DOI: 10.21883/OS.2022.02.52004.2872-21

Реферативные базы данных:

•