氮空位 (NV) 中心是金剛石晶體結構中的缺陷，其中氮原子取代了金剛石晶格中的碳原子，而晶格中的相鄰位點是空的。這種缺陷和鉆石中的其他熒光缺陷（稱為色心）吸引了研究人員的關注。由于其量子特性而受到關注，例如室溫下的單光子發射和長相干時間。它們的許多應用包括量子信息編碼和處理以及生物研究中的細胞標記。
金剛石的微加工在技術上是困難的，具有色心的納米金剛石已被嵌入定制設計的結構中，作為將這些量子發射器集成到光子器件中的一種方式。巴西圣保羅大學圣卡洛斯物理研究所 (IFSC-USP) 進行的一項研究為此建立了一種方法，正如發表的一篇文章中所述。納米材料雜志
“我們展示了一種使用雙光子聚合 [2PP] 將熒光納米金剛石嵌入為此目的而設計的微結構中的方法，” ; IFSC-USP 教授、該文章的*后作者 Cleber Mendon?a 告訴 Agência FAPESP。 “我們研究了光刻膠中納米金剛石的理想濃度，以實現具有至少一個熒光 NV 中心和良好結構和光學質量的結構。”光刻膠是一種光敏材料，用于在制造過程中將納米級圖案轉移到基板上。
Mendon?a 和他的團隊廣泛使用 2PP 來制造三維微結構。簡而言之，2PP是一種直接激光寫入技術，其中高強度激光束聚焦在尚未固化的光敏聚合物樹脂上，以產生感興趣的微觀結構。
在這項研究中，將去離子水中的納米金剛石溶液添加到構成光刻膠的單體混合物中，完成所有必要的物理化學程序后，通過將樣品置于強大的鈦藍寶石激光控制的脈沖下進行微加工。通過專用軟件來定義梁的*坐標。
”熒光和拉曼光譜測量用于確認納米金剛石的存在和位置，而吸光度測量則評估較高濃度下的散射損失。我們的結果表明，通過 2PP 制造嵌入熒光納米金剛石的微結構用于光子學和量子技術應用的可行性。”作者在文章中寫道。
這項研究是博士學位的一部分。*作者 Filipe Assis Couto 的研究，Mendon?a 擔任論文導師。
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