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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),有時也稱作NV色心, 是金剛石 中的一種點缺陷。 其最常被研究和應用的性質是光致發光,用以觀察其自旋狀態。氮-空位中心的自旋 局域在原子尺度,可以在室溫下通過外加電場、磁場、微波輻射或光來進行操控,使其光致發光強度產生共振。這些共振現象與電子自旋的量子糾纏、自旋軌道耦合和Rabi振盪等相關,可以用量子光學理論進行分析理解。 單個的氮-空位中心也可用作量子計算機的基本單元——量子比特。氮-空位中心亦可用於自旋電子學、量子傳感等。 一般地,若提到氮-空位中心時沒有指定其帶電狀態,則默認所討論的是帶負電的氮-空位中心。

能級結構

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NV色心有一個三重態基態(3A),一個三重態激發態(3E)以及兩個單態中間態(1A 和 1E)。[1]

若沿着氮-空位中心的軸向加磁場 ms = 0 不受影響,但是ms = ±1 的能級會發生劈裂(塞曼效應)。

  1. ^ 此處的符號來源於群論,考慮了金剛石晶體的對稱性和氮-空位自己的對稱性。來源於點群 C3V 的不可約表示。

注釋

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參考資料

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