Nitrogen-vacancy-assisted magnetometry of paramagnetic centers in an individual diamond nanocrystal

Nano Letters

Volumn 12, Issue 7, 2012, Pages 3477-3482

  Laraoui, Abdelghani ^a   Hodges, Jonathan S ^b   Meriles, Carlos A ^a  

^a CITY COLLEGE OF NEW YORK   (United States)

^b MITRE CORPORATION   (United States)

Author keywords

Diamond nanocrystals; nitrogen vacancy centers; optically detected magnetic resonance; substitutional nitrogen; surface paramagnetic centers

Indexed keywords

DIAMOND NANOCRYSTALS; NITROGEN-VACANCY CENTER; OPTICALLY DETECTED MAGNETIC RESONANCE; PARAMAGNETIC CENTERS; SUBSTITUTIONAL NITROGEN;

CRYSTAL IMPURITIES; DIAMONDS; MAGNETIC RESONANCE; NANODIAMONDS; NITROGEN; PARAMAGNETISM; POINT DEFECTS;

SPIN DYNAMICS;

DIAMOND; NANOPARTICLE; NITROGEN;

ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CHEMISTRY; CONFOCAL MICROSCOPY; MAGNET; MAGNETOMETRY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PARTICLE SIZE; SEMICONDUCTOR; SURFACE PROPERTY;

DIAMOND; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MAGNETOMETRY; MAGNETS; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; MICROSCOPY, CONFOCAL; NANOPARTICLES; NITROGEN; PARTICLE SIZE; SEMICONDUCTORS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84863825889     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl300964g     Document Type: Article

References (41)

1. Mochalin, V. N.; Shenderova, O.; Ho, D.; Gogotsi, Y. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 11
2. Ho, D. ACS Nano 2009, 3, 3825
3. Pech, D.; Brunet, M.; Durou, H.; Huang, P.; Mochalin, V.; Gogotsi, Y.; Taberna, P.-L.; Simon, P. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 651
4. Shenderova, O.; Jones, C.; Borjanovic, V.; Hens, S.; Cunningham, G.; Moseenkov, S.; Kuznetsov, V.; McGuire, G. Phys. Status Solidi A 2008, 205, 2245
5. Su, D.; Maksimova, N. I.; Mestl, G.; Kuznetsov, V. L.; Keller, V.; Schloegl, R.; Keller, N. Carbon 2007, 45, 2145
6. Grichko, V.; Tyler, T.; Grishko, V. I.; Shenderova, O. Nanotechnology 2008, 19, 225201
7. Jelezko, F.; Gaebel, T.; Popa, I.; Gruber, A.; Wrachtrup, J. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 076401
8. Balasubramanian, G.; Neumann, P.; Twitchen, D.; Markham, M.; Kolesov, R.; Mizuochi, N.; Isoya, J.; Achard, J.; Beck, J.; Tissler, J.; Jacques, V.; Hemmer, P. R.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nat. Mater. 2009, 8, 383
9. Balasubramanian, G.; Chan, I. Y.; Kolesov, R.; Al-Hmoud, M.; Tisler, J.; Shin, C.; Kim, C.; Wojcik, A.; Hemmer, P. R.; Krueger, A.; Hanke, T.; Leitenstorfer, A.; Bratschitsch, R.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nature 2008, 455, 648
10. Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Hodges, J. S.; Hong, S.; Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Jiang, L.; Gurudev Dutt, M. V.; Togan, E.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nature 2008, 455, 644
11. Meriles, C. A.; Liang, J.; Goldstein, G.; Hodges, J. S.; Maze, J.; Lukin, M. D.; Cappellaro, P. J. Chem. Phys. 2010, 133, 124105
12. Laraoui, A.; Hodges, J. S.; Meriles, C. A. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 143104
13. McGuinness, L. P.; Yan, Y.; Stacey, A.; Simpson, D. A.; Hall, L. T.; Maclaurin, D.; Prawer, S.; Mulvaney, P.; Wrachtrup, J.; Caruso, F.; Scholten, R. E.; Hollenberg, L. C. L. Nat. Nanotechnol 2011, 6, 358
14. Grinolds, M. S.; Maletinsky, P.; Hong, S.; Lukin, M. D.; Walsworth, R. L.; Yacoby, A. Nat. Phys. 2011, 7, 687
15. He, X.-F.; Manson, N. B.; Fisk, P. T. H. Phys. Rev. B 1993, 47, 8816
16. Epstein, R. J.; Mendoza, F. M.; Kato, Y. K.; Awschalom, D. D. Nat. Phys. 2005, 1, 94
17. Childress, L.; Gurudev Dutt, M. V.; Taylor, J. M.; Zibrov, A. S.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D. Science 2006, 314, 281
18. Laraoui, A.; Meriles, C. A. Phys. Rev. B 2011, 84, 161403(R)
19. Rabeau, J. R.; Stacey, A.; Rabeau, A.; Prawer, S.; Jelezko, F.; Mirza, I.; Wrachtrup, J. Nano Lett. 2007, 7, 3433
20. Smith, W. V.; Sorokin, P. P.; Gelles, I. L.; Lasher, G. J. Phys. Rev. 1959, 115, 1546
21. Orlinskii, S. B.; Bogomolov, R. S.; Kiyamova, A. M.; Yavkin, B. V.; Mamin, G. M.; Turner, S.; Van Tendeloo, G.; Shiryaev, A.; Vlasov, I. I.; Shenderova, O. Nanosci. Nanotechnol. Lett 2011, 3, 63
22. Osipov, V. Yu.; Shames, A. I.; Vul, A. Ya. Physica B 2009, 404, 4522
23. Hauf, M. V.; Grotz, B.; Naydenov, B.; Dankerl, M.; Pezzagna, S.; Meijer, J.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Stutzmann, M.; Reinhard, F.; Garrido, J. A. Phys. Rev. B 2011, 83, 081304(R)
24. Barnard, S.; Sternberg, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17107
25. Rohrer, E.; Graeff, C. F. O.; Janssen, R.; Nebel, C. E.; Stutzmann, M. Phys. Rev. B 1996, 54, 7874
26. Fang, X. W.; Mao, J. D.; Levin, E. M.; Schmidt-Rohr, K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1426
27. Soltamova, A. A.; Ilyin, I. V.; Baranov, P. G.; Vul, A.Ya.; Kidalov, S. V.; Shakhov, F. M.; Mamin, G. V.; Orlinskii, S. B.; Silkin, N. I.; Salakhov, M.Kh. Physica B 2009, 404, 4518
28. Slichter, C. P. Principles of Magnetic Resonance; New York: Springer, 1996.
29. Ryan, C. A.; Hodges, J. S.; Cory, D. G. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 200402
30. De Lange, G.; Wang, Z. H.; Ristè, D.; Dobrovitski, V. V.; Hanson, R. Science 2010, 330, 60
31. Levitt, M. H.; Freeman, R.; Frenkiel, T. Advances in Magnetic Resonance; Academic Press: New York, 1983; Vol. 47.
32. Shaka, A. J.; Keeler, J.; Frenkiel, T.; Freeman, R. J. Magn. Reson. 1983, 52, 335
33. Fu, R.; Bodenhausen, G. J. Magn. Reson., Ser.A 1995, 117, 324
34. Bielecki, A.; Kolbert, A. C.; de Groot, H. S. M.; Griffin, R. G.; Levitt, M. H. Adv. Magn. Reson. 1990, 14, 111
35. Vinogradov, E.; Madhu, P. K.; Vega, S. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 207
36. Haeberlen, U. High Resolution NMR in Solids; Academic Press: New York, 1976.
37. Abragam, A. The Principles Nuclear Magnetism; Clarendon Press: Oxford, 1961.
38. Stanwix, P. L.; Pham, L. M.; Maze, J. R.; Le Sage, D.; Yeung, T. K.; Cappellaro, P.; Hemmer, P. R.; Yacoby, A.; Lukin, M. D.; Walsworth, R. L. Phys. Rev. B 2010, 82, 201201R
39. Maze, J. R.; Taylor, J. M.; Lukin, M. D. Phys. Rev. B 2008, 78, 094303
40. Laraoui, A.; Hodges, J. S.; Ryan, C.; Meriles, C. A. Phys. Rev. B 2011, 84, 104301
41. Dobrovitski, V. V.; Feiguin, A. E.; Awschalom, D. D.; Hanson, R. Phys. Rev. B 2008, 77, 245212