Negatively charged nitrogen-vacancy centers in a 5 nm Thin 12C diamond film

Nano Letters

Volumn 13, Issue 10, 2013, Pages 4733-4738

  Ohashi, K ^a   Rosskopf, T ^b   Watanabe, H ^c   Loretz, M ^b   Tao, Y ^b   Hauert, R ^d   Tomizawa, S ^a   Ishikawa, T ^a,e   Ishi Hayase, J ^a   Shikata, S ^c   Degen, C L ^b   Itoh, K M ^a  

^a KEIO UNIVERSITY   (Japan)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

^c NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^d SWISS FEDERAL LABORATORIES FOR MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Switzerland)

^e UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

Author keywords

chemical vapor deposition; Diamond; isotope engineering; magnetometry; nitrogen vacancy center

Indexed keywords

ATOMS; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; DIAMOND FILMS; DIAMONDS; MAGNETIC FIELDS; MAGNETOMETRY; NITROGEN;

FLUCTUATING FIELDS; HYDROGEN ATOMS; ISOTOPE ENGINEERING; ISOTOPICALLY ENRICHED; NEGATIVELY CHARGED; NITROGEN VACANCIES; NITROGEN-VACANCY CENTER; SURFACE TERMINATION;

NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE;

EID: 84885437474     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl402286v     Document Type: Article

References (48)

1. Gruber, A.; Dräbenstedt, A.; Tietz, C.; Fleury, L.; Wrachtrup, J.; von Borczyskowski, C. Science 1997, 272, 2012
2. Jelezko, F.; Gaebel, T.; Popa, I.; Gruber, A.; Wrachtrup, J. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 076401
3. Santori, C.; Tamarat, P.; Neumann, P.; Wrachtrup, J.; Fattal, D.; Beausoleil, R. G.; Rabeau, J.; Olivero, P.; Greentree, A. D.; Prawer, S.; Jelezko, F.; Hemmer, P. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 247401
4. Togan, E.; Chu, Y.; Trifonov, A. S.; Jiang, L.; Maze, J.; Childress, L.; Dutt, M. V. G.; Sorensen, A. S.; Hemmer, P. R.; Zibrov, A. S.; Lukin, M. D. Nature (London) 2010, 466, 730
5. Kubo, Y.; Ong, F. R.; Bertet, P.; Vion, D.; Jacques, V.; Zheng, D.; Dreau, A.; Roch, J.-F.; Auffeves, A.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Barthe, M. F.; Bergonzo, P.; Esteve, D. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 140502
6. Fuchs, G. D.; Burkard, G.; Klimov, P. V.; Awschalom, D. D. Nat. Phys. 2011, 7, 790
7. Zhu, X.; Saito, S.; Kemp, A.; Kakuyanagi, K.; Karimoto, S.; Nakano, H.; Munro, W. J.; Tokura, Y.; Everitt, M. S.; Nemoto, K.; Kasu, M.; Mizuochi, N.; Semba, K. Nature (London) 2011, 478, 221
8. Pham, L. M.; Le Sage, D.; Stanwix, P. L.; Yeung, T. K.; Glenn, D.; Trifonov, A.; Cappellaro, P.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D.; Park, H.; Yacoby, A.; Walsworth, R. L. New J. Phys. 2011, 13, 045021
9. Hall, L. T.; Beart, G. C. G.; Thomas, E. A.; Simpson, D. A.; McGuinness, L. P.; Cole, J. H.; Manton, J. H.; Scholten, R. E.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Petrou, S.; Hollenberg, L. C. L. Sci. Rep. 2012, 2, 401
10. Degen, C. L. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 243111
11. 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 (London) 2008, 455, 648
12. Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Hodges, J. S.; Hong, S.; Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Jiang, L.; Dutt, M. V. G.; Togan, E.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nature (London) 2008, 455, 644
13. Loretz, M.; Rosskopf, T.; Degen, C. L. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 017602
14. Fang, K.; Acosta, V. M.; Santori, C.; Huang, Z.; Itoh, K. M.; Watanabe, H.; Shikata, S.; Beausoleil, R. G. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 130802
15. 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
16. Ishikawa, T.; Fu, K. M.; Santori, C.; Acosta, V. M.; Beausoleil, R. G.; Watanabe, H.; Shikata, S.; Itoh, K. M. Nano Lett. 2012, 12, 2083
17. Staudacher, T.; Shi, F.; Pezzagna, S.; Meijer, J.; Du, J.; Meriles, C. A.; Reinhard, F.; Wrachtrup, J. Science 2013, 339, 561
18. Mamin, H. J.; Kim, M.; Sherwood, M. H.; Rettner, C. T.; Ohno, K.; Awschalom, D. D.; Rugar, D. Science 2013, 339, 557
19. Grotz, B.; Hauf, M. V.; Dankerl, M.; Naydenov, B.; Pezzagna, S.; Meijer, J.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Stutzmann, M.; Reinhard, F.; Garrido, J. A. Nat. Commun. 2012, 3, 729
20. Hauf, V. M.; 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)
21. Fu, K. M. C.; Santori, C.; Barclay, P. E.; Beausoleil, R. G. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 121907
22. Petrakova, V.; Nesladek, M.; Taylor, A.; Fendrych, F.; Cigler, P.; Ledvina, M.; Vacik, J.; Stursa, J.; Kucka, J. Phys. Status Solidi A 2011, 208, 2051
23. Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Childress, L.; Jiang, L.; Budker, D.; Hemmer, P. R.; Yacoby, A.; Walsworth, R.; Lukin, M. D. Nat. Phys. 2008, 4, 810
24. Tisler, J.; Balasubramanian, G.; Naydenov, B.; Kolesov, R.; Grotz, B.; Reuter, R.; Boudou, J.; Curmi, P. A.; Sennour, M.; Thorel, A.; Borsch, M.; Aulenbacher, K.; Erdmann, R.; Hemmer, P. R.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. ACS Nano 2009, 3, 1959
25. Boudou, J.-P.; Tisler, J.; Reuter, R.; Thorel, A.; Curmi, P. A.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Diamond Relat. Mater. 2013, 37, 80
26. Laraoui, A.; Hodges, J. S.; Meriles, C. A. Nano Lett. 2012, 12, 3477
27. Sonnefraud, Y.; Cuche, A.; Faklaris, O.; Boudou, J.; Sauvage, T.; Roch, J.; Treussart, F.; Huant, S. Opt. Lett. 2008, 33, 611
28. Smith, B. R.; Inglis, D. W.; Sandnes, B.; Rabeau, J. R.; Zvyagin, A. V.; Gruber, D.; Noble, C. J.; Vogel, R.; Osawa, E.; Plakhotnik, T. Small 2009, 5, 1649
29. Ofori-Okai, B. K.; Pezzagna, S.; Chang, K.; Schirhagl, R.; Tao, Y.; Moores, B. A.; Groot-Berning, K.; Meijer, J.; Degen, C. L. Phys. Rev. B 2012, 86, 081406(R)
30. Aharonovich, I.; Santori, C.; Fairchild, B. A.; Orwa, J.; Ganesan, K.; Fu, K. M.; Beausoleil, R. G.; Greentree, A. D.; Prawer, S. J. Appl. Phys. 2009, 106, 124904
31. Toyli, D. M.; Weis, C. D.; Fuchs, G. D.; Schenkel, T.; Awschalom, D. D. Nano Lett. 2010, 10, 3168
32. Naydenov, B.; Reinhard, F.; Lämmle, A.; Richter, V.; Kalish, R.; D'Haenens-Johansson, U. F. S.; Newton, M.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 242511
33. Pezzagna, S.; Naydenov, B.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Meijer, J. New J. Phys. 2010, 12, 065017
34. Orwa, J. O.; Santori, C.; Fu, K. M. C.; Gibson, B.; Simpson, D.; Aharonovich, I.; Stacey, A.; Cimmino, A.; Balog, P.; Markham, M.; Twitchen, D.; Greentree, A. D.; Beausoleil, R. G.; Prawer, S. J. Appl. Phys. 2011, 109, 083530
35. Staudacher, T.; Ziem, F.; Häussler, L.; Stöhr, R.; Steinert, S.; Reinhard, F.; Scharpf, J.; Denisenko, A.; Wrachtrup, J. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 212401
36. Maletinsky, P.; Hong, S.; Grinolds, M. S.; Hausmann, B.; Lukin, M. D.; Walsworth, R. L.; Loncar, M.; Yacoby, A. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 320
37. Ohno, K.; Heremans, F. J.; Bassett, L. C.; Myers, B. A.; Toyli, D. M.; Bleszynski Jayich, A. C.; Palmstrøm, C. J.; Awschalom, D. D. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 082413
38. Watanabe, H.; Takeuchi, D.; Yamanaka, S.; Okushi, H.; Kajimura, K.; Sekiguchi, T. Diamond Relat. Mater. 1999, 8, 1272
39. Watanabe, H.; Kitamura, T.; Nakashima, S.; Shikata, S. J. Appl. Phys. 2009, 105, 093529
40. Dreau, A.; Lesik, M.; Rondin, L.; Spinicelli, P.; Arcizet, O.; Roch, J. F.; Jacques, V. Phys. Rev. B 2011, 84, 195204
41. Mims, W. B. Phys. Rev. B 1972, 5, 2409
42. Mims, W. B. Phys. Rev. B 1972, 6, 3543
43. Oort, E. V.; Glasbeek, M. Chem. Phys. 1990, 143, 131
44. Childress, L.; Dutt, M. V. G.; Taylor, J. M.; Zibrov, A. S.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D. Science 2006, 314, 281
45. Schvartzman, M.; Wind, S. J. Nanotechnology 2009, 20, 145306
46. Cui, S.; Hu, E. L. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 051603
47. Petráková, V. Acta Polytech. 2011, 51 (No. 5) 89
48. Tetienne, J.-P.; Hingant, T.; Rondin, L.; Cavaill, A.; Mayer, L.; Dantelle, G.; Gacoin, T.; Wrachtrup, J.; Roch, J.-F.; Jacques, V. arXiv, 1304.1197.