基于金刚石NV色心的温度传感

来源 :物理学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanshanshan1989
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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10微米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-空位色心(Nitrogen Vacancy center,NV)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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