[19a-F206-1~12] 6.2 Carbon-based thin films

[19a-F206-10] Temperature sensing with an ensemble of nitrogen vacancy centers

〇Kan Hayashi^1,2,4, Yuichiro Matsuzaki², Takaaki Shimo-Oka¹, Ippei Nakamura^3,4, Hiroki Morishita¹, Masanori Fujiwara¹, Shiro Saito², Norikazu Mizuochi¹ (1.kyoto Univ., 2.NTT, 3.RIKEN, 4.Osaka Uni.)

Keywords:diamond, NV center, temperature sensing

NVセンターを用いた温度感度はNVセンター数、又は信号の傾きを増やすことによって、測定感度が改善できる。ノイズ（磁場の不均一広がり,歪みの不均一広がり,均一広がり)の影響により、NVセンター濃度が増えると、ODMRの信号の傾きは小さくなるため、これら二つの値は一般的には相関関係がある。このため、測定感度には最適なNVセンター濃度が存在するはずである。本研究では高濃度NVセンターのODMRを測定し、理論解析を行った。その結果、磁場の不均一広がりと均一広がりがダイヤモンド中のスピン濃度（P1センターとNVセンター）に、歪みの不均一広がりがNVセンター濃度に比例する事を発見した。さらに、温度センサとしての感度の理論予測を行い、最適なNVセンターの濃度を見積もった。