大象传媒

テクノロジー?材料

ダイヤモンドの狈痴中心を用いた温度计测に成功?非线形光学による新しい量子センシングの可能性?

研究イメージ画像

 温度センサーは接触型と非接触型に大别されます。接触型の温度センサーには抵抗温度计、サーミスタや热电対などが、非接触型の温度センサーには量子準位の変化で温度を読み取る量子センサーが主に用いられています。非接触型量子センサーの中でも、ダイヤモンドに导入した窒素―空孔(狈痴)中心と呼ばれる格子欠陥を用いたセンサーは、高空间分解能?高感度を必要とする细胞内计测やデバイス评価装置のセンサーへの応用が期待されています。


 高纯度のダイヤモンドは结晶学的に対称性が高く、対象点を中心に结晶を反転させると结晶构造が重なる空间反転対称性を持っています。结晶の対称性は、结晶の光学的性质を决定する上で重要な役割を担っており、空间反転対称性の有无は、非线形光学効果の発现を左右します。本研究チームは近年、ダイヤモンド结晶に狈痴中心を人工的に导入し、ダイヤモンド结晶の反転対称性を破ることで、2次の非线形光学効果である第二高调波発生(厂贬骋)が発现することを报告しました。この厂贬骋は、结晶にレーザー光を照射した际に、そのレーザー周波数の2倍の周波数の光が発生する现象です。


 この成果を基に、本研究では、20℃から300℃の温度范囲において、厂贬骋强度の変化を调べ、高温では屈折率変化による光の位相不整合により厂贬骋强度が大きく减少することを発见しました。


 本研究成果は、ダイヤモンドベースの非线形光学による温度センシングの実现に向けた効率的かつ新しい方法を提示するものと言えます。


笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学数理物质系


北陆先端科学技术大学院大学
安 東秀 准教授

関连リンク