Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 1
Własności optyczne atom – cząsteczka – kryształR. Eisberg, R. Resnick, „Fizyka kwantowa…” PWN, 1983
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 2www.fizyka.ukw.edu.pl/suchocki/.../Spektroskopia_Optyczna_Ciala_Stalego_cz6.pdf
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 5
Roger G. Burns „Mineralogical Applications of Crystal Field Theory”,Cambridge Univ. Press, 2nd Ed. 1993
11
Technologia centrów NV – 1o
• syntetyczne diamentya) HPHT (High Pressure High Temperature)b) CVD (Chemical Vapor Deposition) cena, kontrola parametrów
(koncentracja N: 6 –600 ppm, 1018–1020 cm–3, zawartość azotu - typ Ia lub IIa )
• naświetlanie wiązką jonizującą(e, p, H e+, ... @ 1.7–3 M eV, 1016–1018 cm – 2) V
N
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 12
• Wygrzewanie (1-3 h @ 600-900 oC, odpowiednia atmosfera)
Różne stany ładunkowe: NV– , NV0
możliwe modyfikacje →(wiązka jonizująca, laserowa...)
→ ruchliwość wakancji → przyłączenie wakancji przez atom azotu→ centrum barwne NV
Technologia centrów NV – 2o
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 13
6 elektronów (2 dziury) → stan podst. S = 1
rzadkość!
3E
3A2
1A1
( e2 )
( e1 a11 )
( e2 )
Własności spektroskopowe• Struktura elektronowa NV–
100µW @ 532 nmZPL NV –
Zero-Phonon Line
↑ ↑18 518 cm-1 14 706 cm-1
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 15
Pompowanie optyczne
⇒ transfer atomów z | ±1⟩ do | 0⟩(pompowanie optyczne)
⇒ polaryzacja spinowa (P>80%)
2, 88 GHz
intersystem crossing3A1 ↔ 1A1
Wojciech Gawlik, Materiały fotoniczne II, wykł. 3 2010/2011 16
Optyczna detekcja stanu spinowego• prawdopodobieństwa absorpcji;
| 0⟩ rozprasza 30% więcej fotonów niż | ±1⟩
⇒ | 0⟩ : stan jasny⇒ | ±1⟩ : stan ciemny
• technika O DM R (Optically Detected Magnetic Resonance) (ADMR, FDMR)
– transfer populacji między podpoziomami spinowymi przez rezonansowe pole µw, ESR (podwójny rezonans)
– detekcja zmian absorpcji, fluorescencji, ...
2.88GHz
absorpcja fluorescencja
|MS=0>
|MS= ±1>
Top Related