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First demonstration of fluorescent nuclear track detector using nitrogen vacancy color centers in diamond

NV発光中心を含むダイヤモンドの蛍光飛跡検出器の初実証

小野田 忍; 大島 武; 山本 卓*; 寺地 徳之*; Jelezko, F.*; 磯谷 順一*

Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Yamamoto, Takashi*; Teraji, Tokuyuki*; Jelezko, F.*; Isoya, Junichi*

ダイヤモンド中の窒素-欠陥(NV)発光中心は、量子コンピュータや微弱磁気センサとしての応用が期待されている。本研究では、NV発光中心の新たな応用先として蛍光飛跡検出器を提案した。実験は、高温高圧法によって作製されたダイヤモンドに490MeVのOsイオンを照射し、1000$$^{circ}$$Cで2時間の熱処理を行った。その後、共焦点顕微鏡によって微弱な蛍光を測定した。共焦点顕微鏡像と蛍光スペクトルから、たった1つのOsイオン照射によって形成された欠陥が、ダイヤモンド中の窒素不純物と結びついてNV発光中心を形成することが分かり、蛍光飛跡検出器としてダイヤモンドが利用可能であることを初めて実証した。

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