辐照条件对hBN纳米薄片中自旋缺陷磁场敏感性的影响
该研究团队通过氦聚焦离子束(FIB)辐照在约70纳米厚的六方氮化硼(hBN)纳米薄片中制备VB-色心,系统研究了注入条件对VB-量子传感器磁场灵敏度关键参数的影响机制。综合采用光致发光、光学探测磁共振和拉曼光谱等技术,研究人员发现:在较高离子注量下,虽然增加VB-浓度可提升信号强度,但会伴随自旋相干性下降和晶格质量劣化。实验数据表明,当离子注量低于10^14 ions/cm²时,VB-自旋特性与hBN晶格参数均能保持良好状态,超过该阈值则会出现显著性能衰退。在最佳注入剂量条件下,该团队实现了~1μT/√Hz的交流磁灵敏度。通过FIB的图案化注入技术,证实VB-色心及伴随的晶格损伤能精确限定在注入区域内。该工作表明,通过精确调控制备参数可优化hBN中VB-色心的性能,为基于二维材料的量子传感器应用提供了重要支撑。