基于系综NV色心的温度传感器关键技术

• 作者: 傅月平 张少文 秦丽 赵娟 马宗敏 高健
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 金刚石 氮空位(NV)色心 零场劈裂D值 光探测磁共振(ODMR)信号 温度探测 纳米传感
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 885-889,909
• 页数: 6页
• 分类号: TP212|TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2018.12.005

摘要

金刚石中的氮空位中心(NV色心)具有独特的自旋特性,且其电子自旋受周围环境如温度的影响,从而可以通过探测NV色心的电子自旋态实现对温度的精密测量.在精密测量中,NV色心的哈密顿量起重要作用,而哈密顿量受周围环境温度的影响,所以研究了291～390 K温度下系综NV色心的光探测磁共振(ODMR)信号与温度的关系.随着温度的升高,零场劈裂D值逐渐减小,并且获得370～390 K时零场劈裂D值与温度间存在斜率为-61.65 kHz/K的线性关系,并对ODMR信号进行微波调制,这对以后实现高精度的温度场测量具有很好的应用前景,也为研究金刚石材料的温度特性提供了很好的技术支持.