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ダイヤモンド薄膜の同位体濃縮

Isotope enriched diamond growth by chemical vapor deposition

寺地 徳之*; 小野田 忍; 小泉 聡*; Liao, M.*; 谷口 尚*; 大島 武; Jelezko, F.*; Wrachtrup, J.*; 磯谷 順一*

Teraji, Tokuyuki*; Onoda, Shinobu; Koizumi, Satoshi*; Liao, M.*; Taniguchi, Takashi*; Oshima, Takeshi; Jelezko, F.*; Wrachtrup, J.*; Isoya, Junichi*

炭素を同位体濃縮させることで、ダイヤモンドのさまざまな物性が向上することが知られている。たとえば、量子計算応用における窒素-空孔複合欠陥(NVセンター)に局在する電子のスピン緩和時間も、同位体濃縮することで改善する。つまり、スピン緩和時間を向上させるため、結晶内の窒素低減や$$^{13}$$C炭素存在比を天然存在比のものより小さくすることが求められる。本研究では、窒素濃度低減に加え、$$^{13}$$Cを低減した$$^{12}$$C同位体濃縮ダイヤモンド薄膜を化学気相合成し、その特性評価を行った。その結果、気相での同位体濃縮度が固相変換後も保たれ、窒素不純物などが少ないダイヤモンド薄膜を成長することに成功した。

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