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          氧化金刚石有望制成NV量子传感器!

          关键词 金刚石 , 量子传感器|2019-02-11 09:39:49|来源 计算化学科研进展
          摘要 金刚石中的浅氮空位(NV)中心在量子传感应用中很有前途,但其灵敏度受表面终止剂和缺陷的限制。立即寻求为NV传感器找到合适的金刚石表面。在这项工作中,通过第一原理计算研究了(113)...

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                 金刚石中的浅氮空位(NV)中心在量子传感应用中很有前途,但其灵敏度受表面终止剂和缺陷的限制。立即寻求为NV传感器找到合适的金刚石表面。在这项工作中,通过第一原理计算研究了(113)金刚石的表面终止子以承载浅NV中心。

                 结果表明,(113)金刚石的完全氧终止产生正电子亲和力,表面上既没有应变也没有间隙水平。这是一个非常令人惊讶的结果,因为通常使用的氧化(001)金刚石表面通常由于表面上的醚基团的应变所产生的紊乱而有缺陷,这严重破坏了浅NV中心的相干性质。与(001)和(111)金刚石表面相比,(113)金刚石表面上的特殊原子构型有利于氧键合。

                 这些模拟意味着氧化金刚石(113)表面可以通过常规的金刚石化学气相沉积生长来生产。将其与(113)取向的金刚石中的生长的NV中心的~73%优先排列相结合,氧化(113)金刚石目前被认为是NV量子传感器的最有前景的主体。

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