Enhanced Widefield Quantum Sensing with Nitrogen-Vacancy Ensembles Using Diamond Nanopillar Arrays

纳米柱 材料科学 钻石 制作 光致发光 空位缺陷 纳米技术 光电子学 表征(材料科学) 量子传感器 灵敏度(控制系统) 量子 纳米结构 量子信息 凝聚态物理 量子网络 物理 复合材料 量子力学 替代医学 医学 工程类 电子工程 病理
作者
Daniel J. McCloskey,Nikolai Dontschuk,David A. Broadway,Athavan Nadarajah,Alastair Stacey,Jean‐Philippe Tetienne,Lloyd C. L. Hollenberg,Steven Prawer,David Simpson
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (11): 13421-13427 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acsami.9b19397
摘要

Surface micro- and nano-patterning techniques are often employed to enhance the optical interface to single photoluminescent emitters in diamond, but the utility of such surface structuring in applications requiring ensembles of emitters is still open to investigation. Here, we demonstrate scalable and fault-tolerant fabrication of closely packed arrays of fluorescent diamond nanopillars, each hosting its own dense, uniformly bright ensemble of near-surface nitrogen-vacancy centers. We explore the optimal sizes for these structures and realize enhanced spin and photoluminescence properties resulting in a 4.5 times increase in optically detected magnetic resonance sensitivity when compared to unpatterned surfaces. Utilizing the increased measurement sensitivity, we image the mechanical stress tensor in each diamond pillar across the arrays and show that the fabrication process has a negligible impact on in-built stress compared to the unpatterned surface. Our results represent a valuable pathway toward future multimodal and vector-resolved imaging studies, for instance in biological contexts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
A羽发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助dr_zhoujielong采纳,获得10
2秒前
王正正完成签到,获得积分10
3秒前
Jeamren完成签到,获得积分10
6秒前
seed完成签到 ,获得积分10
8秒前
mikaqyan完成签到,获得积分10
14秒前
savona7完成签到,获得积分10
14秒前
架嘉驾完成签到,获得积分10
15秒前
搞怪孤丝完成签到 ,获得积分10
15秒前
cdc完成签到 ,获得积分10
15秒前
面汤完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
阔达的海完成签到,获得积分10
18秒前
一切顺利完成签到 ,获得积分10
19秒前
沉默含海完成签到 ,获得积分10
20秒前
从容的念芹完成签到 ,获得积分10
22秒前
无奈盼易完成签到,获得积分10
24秒前
星星完成签到,获得积分10
25秒前
Sunny完成签到,获得积分10
26秒前
科研通AI6.3应助丑小鸭采纳,获得30
31秒前
小屋完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
rayqiang完成签到,获得积分0
38秒前
rayq完成签到,获得积分10
38秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得20
38秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
38秒前
38秒前
39秒前
39秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
MozzieMiao应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
莫歌完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
43秒前
和谐翠曼发布了新的文献求助10
44秒前
45秒前
冷艳的半凡完成签到,获得积分10
46秒前
47秒前
怕孤独的凝海完成签到,获得积分10
47秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978490
关于积分的说明 19087561
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666