基于金刚石氮-空位色心的温度传感

林豪彬; 张少春; 董杨; 郑瑜; 陈向东; 孙方稳

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基于金刚石氮-空位色心的温度传感

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在各种物理量中,温度是最直观和最普遍的量.温度的剧烈变化通常意味着物体的物理性质出现波动,因此在各个领域中温度往往是重要的指标.随着科学技术的发展,许多领域研究和应用的尺度越来越小,然而在小于10μm的空间尺度内还没有通用的温度测量方法.除了空间分辨率的要求,传感器在测量过程中不应该对被测对象有巨大影响,金刚石氮-空位(nitrogen vacancy,NV)色心是一种稳定的发光缺陷,通过对其能谱和电子自旋量子态的测量,可以获得其附近温度、电磁场等物理量的信息.由于金刚石的化学特性稳定和热导率高,可以进行纳米尺度的非破坏性测量.它对细胞无毒,也可以用于生命领域的研究.此外,根据金刚石的特性,NV色心可以与光纤、扫描显微镜等技术结合,实现不同场景中的温度测量.本文将介绍金刚石NV色心的温度特性、测温原理及其在相关领域的应用.

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来源
《物理学报》 |2022年第6期|32-41|共10页
作者
林豪彬; 张少春; 董杨; 郑瑜; 陈向东; 孙方稳;
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作者单位

中国科学技术大学;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类中等教育;
关键词
氮-空位色心; 量子传感; 温度传感;

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