经由飞秒激光写入与重取向在金刚石中制备定向NV中心阵列
金刚石中的氮-空位(NV)色心因其室温条件下的长退相干时间和原子级尺寸,被公认为极具前景的固态量子传感器,可在常温环境下实现卓越的灵敏度与纳米级空间分辨率。虽然超快激光写入技术已实现了对单个NV-色心的确定性空间调控,但缺陷轴随机取向的问题限制了磁场灵敏度与信号对比度。该研究团队提出了一种全光学方法,利用飞秒激光退火技术将激光写入的NV-色心重定向至特定晶轴方向。这项技术可构建具有统一取向的空间有序NV-阵列,从而提升量子磁强计的性能。研究人员在(100)和(111)晶向的金刚石衬底上均实现了沿光轴的确定性排列,为基于取向可控NV-色心的可扩展高性能量子器件开辟了道路。
