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Purification method dependent fluorescence from nitrogen-vacancy (NV) centers of nano-diamonds

机译：纯化方法依赖于纳米金刚石的氮空位（NV）中心的荧光

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摘要

Fluorescent nanodiamonds (FNDs) with high photo stability at a subwavelength scale are highly desirable for nano-photonics and bio-imaging applications. Nanodiamonds (NDs) with embedded fluorescent color centers made by ion-implantation need to be purified to remove the sp(2) layer on their surfaces which significantly degrades the optical properties. In this work, we discuss the structural and photo physical properties of NDs containing nitrogen-vacancy (NV) centers prepared by two different purification methods; chemical etching (H2SO4:HNO3) and air oxidation (450 degrees C). Chemically etched NDs show better uniformity in their shape, de-aggregation and higher dispersibility in water as compared to air oxidized ones. On the other hand it is observed that air oxidation is more effective in removing the sp2 layer and allows a higher fluorescence photon flux. Therefore, we suggest that air oxidation is more appropriate for bright fluorescent sources, and chemical etching is more appropriate for fluorescent markers in bio-imaging applications with high uniformity in shape and good dispersibility.
机译：具有高光稳定性的荧光纳米金刚胺（FNDS）非常希望纳米光子和生物成像应用非常理想。需要纯化通过离子注入制备的嵌入式荧光色中心的纳米金刚石（NDS）以在其表面上除去SP（2）层，这显着降低了光学性质。在这项工作中，我们讨论了通过两种不同纯化方法制备的氮空位（NV）中心的NDS的结构和照片物理性质;化学蚀刻（H2SO4：HNO 3）和空气氧化（450℃）。与空气氧化的相比，化学蚀刻的NDS在水中的形状，去聚集和水中的更高分散性显示出更好的均匀性。另一方面，观察到，空气氧化在去除SP2层方面更有效并且允许更高的荧光光子通量。因此，我们建议空气氧化更适合于明亮的荧光源，并且化学蚀刻更适合于生物成像应用中的荧光标记，其形状具有高均匀性和良好的分散性。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第52期|共10页
  • 作者

    Kumar Ravi; Yoon S. J.; Lee K. G.; Pal Prabir; Pant R. P.; Suman C. K.; Dhakate S. R.; Kumar Raj; Avasthi Devesh K.; Singh Dilip K.;

  • 作者单位

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

    Hanyang Univ Dept Phys Seoul 133791 South Korea;

    Hanyang Univ Dept Phys Seoul 133791 South Korea;

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

    Inter Univ Accelerator Ctr Aruna Asaf Ali Marg New Delhi 110067 India;

    Inter Univ Accelerator Ctr Aruna Asaf Ali Marg New Delhi 110067 India;

    CSIR Natl Phys Lab New Delhi 110012 India;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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