【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23IT0060
利用課題名 / Title
ダイヤモンド量子センサに関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
東京工業大学 / Tokyo Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
スピン制御/ Spin control,CVD,光学顕微鏡/ Optical microscope,フォトニクス/ Photonics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
波多野 睦子
所属名 / Affiliation
東京工業大学 工学院 電気電子系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-032：共焦点ラマン顕微鏡
IT-033：マイクロ波プラズマCVD装置
IT-034：クライオ共焦点顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
量子センサとなるダイヤモンド中の窒素－空孔（NV）センタの形成および光学評価を行う。光学特性として、蛍光スペクトルおよびラマンスペクトルの空間分布を評価する。
実験 / Experimental
マイクロ波プラズマ化学気相合成装置により、ダイヤモンド薄膜の合成を行った。また、複数のダイヤモンド試料について、ラマンスペクトルを含んだNVセンタの蛍光スペクトルを測定し、さらに、3次元的な空間分布や励起光強度依存性を調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
マイクロ波プラズマ化学気相合成装置を用いてダイヤモンド薄膜の合成およびその中へのNVセンタの形成を実施した。共焦点顕微鏡で緑色レーザを用いたＮＶセンタの励起を行い、その蛍光計測を行った。ラマンスペクトルならびにNV蛍光スペクトルの強度の深さ分布から、対物レンズの開口数を考慮してNV層やダイヤモンド試料の膜厚を求め、他の方法で測った値あるいは設計値と比較して、厚さ計測として有用であることを確認した。また、測定条件によるNV蛍光スペクトルの変化を観測した。これらの知見から、量子センサとして用いるために有益な条件を見出すことができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件