Slāpekļa vakances centru relaksācijas laika noteikšana mākslīgā dimanta kristālā

Abstract

Zināms, ka spinu gareniskās relaksācijas laiks T_1 izteikti korelē ar NV centru koncenrtāciju mērījumu vietā, tomēr nav skaidra precīza atkarība. Tika veikti divi neatkarīgie eksperimenti (Latvijā, LU FMF Lāzeru centrā un ASV, Berklijā), kuru rezultātā iegūtie dati ir pretrunā. Darba mērķis ir noteikt slāpekļa-vakances jeb NV centru T_1 atkarību no to lokālas koncentrācijas mākslīgā dimanta kristālā. Tika izveidota jaunā iekārta lāzeru inducētās fluorescences (LIF) iegūšanai un detektēšanai, kurā pirmo reizi Lāzeru Centra praksē tika izmantots augstās izšķirtspējas eļļas imersijas fluorescences objektīvs. Izmantojot optiski detektētās magnētiskās rezonanses (ODMR) spektrus un programmatūru T_1 laika noteikšanas sekvences vadīšanai, tika veikta otrā mērījumu sērija dotajā paraugā ar mērķi noteikt T_1 vērtības pie dažādām NV centru koncentrācijām.

Nitrogen-vacancy center or simply NV center spin longitudinal relaxation time T_1 correlation to NV center concentration is a know fact, however, the exact relationship is not yet well understood. Two independent experiments were conducted (Latvia, LU FMF Laser center and USA, Berkeley), yielding results that are in confilct. The main objective of this thesis is to obtain T_1 dependence on NV center concentration. A new experimantal setup has been devised with a view to obtain and detect laser induced fluorescence (LIF) and a high resolution oil immersion flourescence objective was utilised for the first time. A series of measurements using optically detected magnetic resonance (ODMR) spectra and T_1 measurement control software was performed in order to determine the T_1 for varying NV center concentrations for the given sample.