Лазерная печать алмазных наночастиц с люминесцирующими центрами кремний-вакансия

Лазерная печать алмазных наночастиц с люминесцирующими центрами кремний-вакансия

Автор: Комленок Максим Сергеевич, Кудрявцев Олег Сергеевич, Пастернак Дмитрий Григорьевич, Власов Игорь Иванович, Конов Виталий Иванович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 6 т.45, 2021 года.

Бесплатный доступ

Продемонстрирована возможность лазерной печати одиночных алмазных наночастиц с люминесцирующими SiV-центрами. Для осуществления переноса мишень, состоящая из прозрачной сапфировой пластины и поглощающей тонкой пленки титана (толщиной 600 нм), покрытой наночастицами, облучалась эксимерным лазером KrF (λ = 248 нм, τ = 20 нс). Определены оптимальные значения плотности энергии лазерного излучения, и разработана система нанесения меток для адресного переноса наночастиц. Люминесцентное картирование мишени и приёмной подложки подтвердило перенос наночастиц алмаза с SiV-центрами.

Нанофотоника и оптика наноструктур, лазерная печать, алмазные наночастицы, siv-центры, эксимерные лазеры

Короткий адрес: https://sciup.org/140290284

IDR: 140290284   |   DOI: 10.18287/2412-6179-CO-918

Список литературы Лазерная печать алмазных наночастиц с люминесцирующими центрами кремний-вакансия

  • Gruber, A. Scanning confocal optical microscopy and magnetic resonance on single defect centers / A. Gruber, A. Drabenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachtrup, C. von Borczyskowski // Science. - 1997. - Vol. 276, Issue 5321. - P. 2012-2014.
  • Jelezko, F. Single defect centres in diamond: A review / F. Jelezko, J. Wrachtrup // Physica Status Solidi (A). -2006. - Vol. 203, Issue 13. - P. 3207-3225.
  • Vlasov, I.I. Molecular-sized fluorescent nanodiamond / I.I. Vlasov, A.A. Shiryaev, T. Rendler, S. Steinert, S.Y. Lee, D. Antonov, M. Voros, F. Jelezko, A.V. Fisenko, L.F. Semjonova, J. Biskupek, U. Kaiser, O.I. Lebedev, I. Sildos, P.R. Hemmer, V.I. Konov, A. Gali, J. Wrachtrup // Nature Nanotechnology. - 2014. - Vol. 9. - P. 54-58.
  • Naydenov, B. Dynamical decoupling of a single-electron spin at room temperature / B. Naydenov, F. Dolde, L.T. Hall, C. Shin, H. Fedder, L.C.L. Hollenberg, F. Jelezko, J. Wrachtrup // Physics Review B. - 2011. -Vol. 83, Issue 8. - 081201.
  • Lukin, M.D. Quantum entanglement via optical control of atom-atom interactions / M.D. Lukin, P.R. Hemmer // Physics Review Letters. - 2000. - Vol. 84, Issue 13. - P. 2818-2821.
  • Aharonovich, I. Diamond photonics / I. Aharonovich, A.D. Greentree, S. Prawer // Nature Photonics. - 2011. -Vol. 5, Issue 7. - P. 397-405.
  • Kennard, J.E. On-chip manipulation of single photons from a diamond defect / J.E. Kennard, J.P. Hadden, L. Marseglia, I. Aharonovich, S. Castelletto, B.R. Patton, A. Politi, J.C.F. Matthews, A.G. Sinclair, B.C. Gibson, S. Prawer, J.G. Rarity, J.L. O'Brien // Physics Review Letters. - 2013. - Vol. 111, Issue 21. - 213603.
  • Kononenko, V.V. Nitrogen-vacancy defects in diamond produced by femtosecond laser nanoablation technique / V.V. Kononenko, I.I. Vlasov, V.M. Gololobov, T.V. Kononenko, T.A. Semenov, A.A. Khomich, V.A. Shershulin, V.S. Krivobok, V.I. Konov // Applied Physics Letters. - 2017. - Vol. 111, Issue 8. - 081101.
  • Liu, Y. Fabrication of nitrogen vacancy color centers by femtosecond pulse laser illumination / Y. Liu, G. Chen, M. Song, X. Ci, B. Wu, E. Wu, H. Zeng // Optics Express. -2013. - Vol. 21, Issue 10. - P. 12843-12848.
  • Chen, Y.-C. Laser writing of coherent colourcentres in diamond / Y.-C. Chen, P.S. Salter, S. Knauer, L. Weng, A.C. Frangeskou, C.J. Stephen, S.N. Ishmael, P.R. Dolan, S. Johnson, B.L. Green, G.W. Morley, M.E. Newton, J.G. Rarity, M.J. Booth, J.M. Smith // Nature Photonics. -2016. - Vol. 11. - P. 77-80.
  • Ampem-Lassen, E. Nano-manipulation of diamond-based single photon sources / E. Ampem-Lassen, D. Simpson, B. Gibson, S. Trpkovski, F.M. Hossain, S.T. Huntington, K. Ganesan, L.C.L. Hollenberg, S. Prawer // Optics Express. - 2009. - Vol. 17, Issue 14. - P. 11287-11293.
  • Schell, A.W. A scanning probe-based pick-and-place procedure for assembly of integrated quantum optical hybrid devices / A.W. Schell, G. Kewes, T. Schroder, J. Wolters, T. Aichele, O. Benson // Review of Scientific Instruments. - 2011. - Vol. 82, Issue 7. - 073709.
  • Van der Sar, T. Nanopositioning of a diamond nanocrystal containing a single nitrogen-vacancy defect center / T. Van der Sar, E.C. Heeres, G.M. Dmochowski, G. de Lange, L. Robledo, T.H. Oosterkamp, R. Hanson // Applied Physics Letters. - 2009. - Vol. 94, Issue 17. - 173104.
  • Quantum information processing with diamond: principles and applications / ed. by S. Prawer, I. Aharonovich. -Cambridge: Woodhead Publishing, 2014. - P. 168-169.
  • Xie, X.N. Nanoscale materials patterning and engineering by atomic force microscopy nanolithography / X.N. Xie, H.J. Chung, C.H. Sow, A.T.S. Wee // Materials Science and Engineering R Reports. - 2006. - Vol. 54, Issue 1. - P. 1-48.
  • Delaporte, P. Laser-induced forward transfer: A high resolution additive manufacturing technology / P. Delaporte, A.-P. Alloncle // Optics and Laser Technology. - 2016. -Vol. 78, Part A. - P. 33-41.
  • Papazoglou, S. Laser Induced Forward Transfer (LIFT) of nano-micro patterns for sensor applications / S. Papazoglou, I. Zergioti // Microelectronic Engineering. - 2017. - Vol. 182. - P. 25-34.
  • Smits, E.C.P. Laser induced forward transfer of graphene / E.C.P. Smits, A. Walter, D.M. Leeuw, K. Asadi // Applied Physics Letters. - 2017. - Vol. 111, Issue 17. - 173101.
  • Arutyunyan, N.R. Printing of single-wall carbon nanotubes via blister-based laser-induced forward transfer / N.R. Arutyunyan, M.S. Komlenok, T.V. Kononenko, M.A. Dezhkina, A.F. Popovich, V.I. Konov // Laser Physics. - 2019. - Vol. 29, Issue 2. - 026001.
  • Dezhkina, M.A. Blister-based laser-induced forward transfer of 1D and 2D carbon nanomaterials / M.A. Dezhkina, M.S. Komlenok, P.A. Pivovarov, M.G. Rybin, N.R. Arutyunyan, A.F. Popovich, E.D. Obraztsova, V.I. Konov // Journal of Physics: Conference Series. -2020. - Vol. 1571. - 012007.
  • Komlenok, M.S. Printing of crumpled CVD graphene via blister-based laser-induced forward transfer / M.S. Komlenok, P.A. Pivovarov, M.A. Dezhkina, M.G. Rybin, S.S. Savin, E.D. Obraztsova, V.I. Konov // Nanomaterials. -2020. - Vol. 10. - 1103.
  • Komlenok, M.S. Blister-based laser-induced forward transfer of luminescent diamond nanoparticles / M.S. Komlenok, O.S. Kudryavtsev, D.G. Pasternak, I.I. Vlasov, V.I. Konov // Physica Status Solidi A. - 2021. - Vol. 218. - 2000269.
  • Neu, E. Single photon emission from silicon-vacancy colour centres in chemical vapour deposition nano-diamonds on iridium / E. Neu, D. Steinmetz, J. Riedrich-Möller, S. Gsell, M. Fischer, M. Schreck, C. Becher // New Journal of Physics. - 2011. - Vol. 13, Issue 2. - 025012.
  • Pasternak, D.G. Low-temperature silicon - vacancy luminescence of individual chemical vapor deposition nanodia-monds grown by seeding and spontaneous nucleation / D.G. Pasternak, J. Dai, D.A. Kalashnikov,V.S. Sedov, A.K. Martyanov, V.G. Ralchenko, L.A. Krivitsky // Physica Status Solidi A.- 2021. - Vol. 218. - 2000274.
  • Romshin, A.M. A new approach to precise mapping of local temperature fields in submicrometer aqueous volumes / A.M. Romshin, V.E. Zeeb, A.K. Martyanov, O.S. Kudryavtsev, D.G. Pasternak, V.S. Sedov, V.G. Ralchenko, A.G. Sinogeikin, I.I. Vlasov // Scientific Reports. -2021 - Vol. 13, Issue 1. - 14228.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp