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English| 發(fā)布日期：2023-07-26 |
NV色心是金剛石中的一種發(fā)光點(diǎn)缺陷。一個(gè)氮原子取代金剛石中的碳原子，并且在臨近位有一個(gè)空穴，這樣的點(diǎn)缺陷被稱為NV色心。NV色心在激光（如532nm）作用下表現(xiàn)出較強(qiáng)的熒光，并在室溫下可觀測(cè)到其零聲子線。由于NV的熒光非常穩(wěn)定，是一種良好的單光子源，被用于量子密鑰分配、生物熒光標(biāo)記等實(shí)驗(yàn)。NV色心的自旋可通過激光和微波實(shí)現(xiàn)操作和探測(cè)。
圖1 常見金剛石樣品
另外由于NV的電子自旋相干時(shí)間可達(dá)毫秒量級(jí)，它被認(rèn)為是一種十分具有潛力的量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。利用NV的量子寄存器、量子糾錯(cuò)等實(shí)驗(yàn)被驗(yàn)證。同時(shí)NV也可作為納米尺寸的傳感器，用于磁場(chǎng)、電場(chǎng)、溫度等物理量的測(cè)量。國(guó)際上利用NV實(shí)現(xiàn)了的有機(jī)材料的核磁共振信號(hào)的測(cè)量，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了生物細(xì)胞內(nèi)溫度的測(cè)量。本文使用如海光電自主研發(fā)Portman532便攜式拉曼光譜儀對(duì)金剛石NV色心溶液進(jìn)行了測(cè)試。
本次檢測(cè)使用如海光電Protman532便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行拉曼檢測(cè)。
1. 測(cè)試樣品
圖2 測(cè)試樣品
2.儀器搭建
圖3 測(cè)試系統(tǒng)搭建圖
測(cè)試條件：激光功率100mw，積分時(shí)間1000ms。
金剛石NV色心溶液測(cè)試結(jié)果見圖3，圖中575nm、638nm（拉曼位移分別為1435cm-1，3149cm-1）特征峰，分別對(duì)應(yīng)NV色心的NV0的零聲子線與NV-的零聲子線，可通過這兩處特征峰反映金剛石中NV色心的含量，測(cè)試結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道相吻合[1]。在圖中未發(fā)現(xiàn)金剛石552nm的本征峰，原因很可能是樣品中NV0和 NV-色心的含量較大，熒光發(fā)光過強(qiáng)導(dǎo)致本征峰被淹沒于575nm處的聲子伴帶中[1]。
坐標(biāo)切換至拉曼位移如下圖：
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)利用Portman532檢測(cè)了金剛石NV色心溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明如海光電532便攜式拉曼光譜儀可以識(shí)別出金剛石NV色心溶液的NV0和 NV-色心。
五、參考文獻(xiàn)
[1] 王生毅. 金剛石NV色心系綜制備與表征技術(shù)研究[D].中北大學(xué), 2018.
Portman532便攜式拉曼光譜儀
1、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
Portman532便攜式拉曼光譜儀配置了一款適用于拉曼光譜檢測(cè)的面陣式光纖光譜儀，相比傳統(tǒng)的532nm拉曼光譜儀，Portman532的靈敏度得到很大的提升，能夠檢測(cè)到細(xì)胞級(jí)別的微弱拉曼信號(hào)。適用于對(duì)原材料的篩選、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、石墨烯合成反應(yīng)、生物醫(yī)療、體外診斷及物質(zhì)分析鑒定等場(chǎng)景；使用方便，操作簡(jiǎn)單。檢測(cè)結(jié)果客觀準(zhǔn)確。客戶可根據(jù)應(yīng)用需求選擇最適合的產(chǎn)品。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
? 檢測(cè)范圍廣：200-4000cm-1；
? 信號(hào)靈敏度高，可分辨硅片的二階峰；
? 能測(cè)出雞肉脂肪細(xì)胞信號(hào)；
? 高度集成，輕巧便捷；
? 高穩(wěn)定性。
