Азот-центр вакансий
-
Основные характеристики и применение NV-центров
- NV-центры — это дефекты в алмазе, которые могут быть использованы для квантовых вычислений и других приложений.
- NV-центры обладают уникальными свойствами, такими как поляризуемость и возможность переключения состояния заряда.
- Они могут быть использованы для создания квантовых датчиков и для измерения магнитных и электрических полей.
-
Структура и свойства NV-центров
- NV-центры состоят из азота и вакансии в алмазе, что приводит к образованию отрицательно заряженного иона.
- Они обладают тремя основными состояниями с различными спиновыми мультиплетами, что позволяет им выступать в качестве кубитов.
- NV-центры чувствительны к внешним полям, что позволяет манипулировать их состоянием и использовать их для квантовых вычислений.
-
Манипулирование состояниями и поляризация
- Внешние поля могут изменять энергию состояний NV-центров, что позволяет использовать их для квантовых манипуляций.
- Поляризация NV-центров может быть усилена путем приложения магнитного поля, что важно для квантовых вычислений.
- Ядерные взаимодействия также влияют на энергетические уровни NV-центров, что приводит к дополнительным расщеплениям.
-
Применение NV-центров
- NV-центры используются для создания миниатюрных датчиков, способных обнаруживать магнитные и электрические поля.
- Они также применяются в сканирующей тепловой микроскопии и для измерения механических напряжений в кристаллах.
- NV-центры могут использоваться для визуализации биологических процессов и в качестве детекторов для измерения напряжений.
-
Производство и применение
- NV-центры могут быть изготовлены из наноалмазов путем облучения и отжига.
- Они доступны в больших количествах и могут быть использованы для долгосрочного отслеживания частиц в живых клетках.
-
Исторические замечания
- В 1970-х годах были установлены основные оптические свойства NV-центров, но были ошибки в результатах ЭПР.
- В 1991 году было показано, что ЭПР можно наблюдать без освещения, что позволило уточнить структуру уровней энергии.
- В настоящее время разработка характеристик NV-центров является конкурентной областью с множеством публикаций в научных журналах.