氮-空位中心

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Simplified atomic structure of the NV center

氮-空位中心 (N-V 中心NV 中心),有时也称作NV色心, 是金刚石 中的一种点缺陷。 其最常被研究和应用的性质是光致发光,用以观察其自旋状态。氮-空位中心的自旋 局域在原子尺度,可以在室温下通过外加电场、磁场、微波辐射或光来进行操控,使其光致发光强度产生共振。这些共振现象与电子自旋的量子纠缠、自旋轨道耦合和Rabi振荡等相关,可以用量子光学理论进行分析理解。 单个的氮-空位中心也可用作量子计算机的基本单元——量子比特。氮-空位中心亦可用于自旋电子学、量子传感等。 一般地,若提到氮-空位中心时没有指定其带电状态,则默认所讨论的是带负电的氮-空位中心。

能级结构[编辑]

NV色心有一个三重态基态(3A),一个三重态激发态(3E)以及两个单态中间态(1A 和 1E)。[1]

若沿着氮-空位中心的轴向加磁场 ms = 0 不受影响,但是ms = ±1 的能级会发生劈裂(塞曼效应)。

  1. ^ 此处的符号来源于群论,考虑了金刚石晶体的对称性和氮-空位自己的对称性。来源于点群 C3V 的不可约表示。

注释[编辑]

参考资料[编辑]