(45-6) 09 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Лазерная печать алмазных наночастиц с люминесцирующими центрами кремний–вакансия
M.C. Комленок 1, О.С. Кудрявцев 1, Д.Г. Пастернак 1, И.И. Власов 1, В.И. Конов 1

1 Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН,
119991, Россия, г. Москва, ул. Вавилова, 38

 PDF, 1265 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-918

Страницы: 860-864.

Аннотация:
Продемонстрирована возможность лазерной печати одиночных алмазных наночастиц с люминесцирующими SiV-центрами. Для осуществления переноса мишень, состоящая из прозрачной сапфировой пластины и поглощающей тонкой пленки титана (толщиной 600 нм), покрытой наночастицами, облучалась эксимерным лазером KrF ("lambda"=248 нм, "tau"=20 нс). Определены оптимальные значения плотности энергии лазерного излучения, и разработана система нанесения меток для адресного переноса наночастиц. Люминесцентное картирование мишени и приёмной подложки подтвердило перенос наночастиц алмаза с SiV-центрами.

Ключевые слова:
нанофотоника и оптика наноструктур, лазерная печать, алмазные наночастицы, SiV-центры, эксимерные лазеры.

Благодарности
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 18-72-10158). Авторы благодарят А.Ф. Поповича за напыление титановой пленки и А.К. Мартьянова, В.С. Седова и В.Г. Ральченко за синтез алмазных наночастиц.

Цитирование:
Комленок, М.С. Лазерная печать алмазных наночастиц с люминесцирующими центрами кремний–вакансия / М.С. Комленок, О.С. Кудрявцев, Д.Г. Пастернак, И.И. Власов, В.И. Конов // Компьютерная оптика. – 2021. – Т. 45, № 6. – С. 860-864.– DOI: 10.18287/2412-6179-CO-918.

Citation:
Komlenok MS, Kudryavtsev OS, Pasternak DG, Vlasov II, Konov VI. Laser printing of diamond nanoparticles with luminescent SiV centers. Computer Optics 2021; 45(6): 860-864. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-918.

Литература:
  1. Gruber, A. Scanning confocal optical microscopy and magnetic resonance on single defect centers / A. Gruber, A. Drabenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachtrup, C. von Borczyskowski // Science. − 1997. − Vol. 276, Issue 5321. − P. 2012-2014.
  2. Jelezko, F. Single defect centres in diamond: A review / F. Jelezko, J. Wrachtrup // Physica Status Solidi (A). − 2006. − Vol. 203, Issue 13. − P. 3207-3225.
  3. Vlasov, I.I. Molecular-sized fluorescent nanodiamond / I.I. Vlasov, A.A. Shiryaev, T. Rendler, S. Steinert, S.-Y. Lee, D. Antonov, M. Vörös, F. Jelezko, A.V. Fisenko, L.F. Semjonova, J. Biskupek, U. Kaiser, O.I. Lebedev, I. Sildos, P.R. Hemmer, V.I. Konov, A. Gali, J. Wrachtrup // Nature Nanotechnology. − 2014. − Vol. 9. − P. 54-58.
  4. Naydenov, B. Dynamical decoupling of a single-electron spin at room temperature / B. Naydenov, F. Dolde, L.T. Hall, C. Shin, H. Fedder, L.C.L. Hollenberg, F. Jelezko, J. Wrachtrup // Physics Review B. − 2011. − Vol. 83, Issue 8. − 081201.
  5. Lukin, M.D. Quantum entanglement via optical control of atom-atom interactions / M.D. Lukin, P.R. Hemmer // Physics Review Letters. − 2000. − Vol. 84, Issue 13. − P. 2818-2821.
  6. Aharonovich, I. Diamond photonics / I. Aharonovich, A.D. Greentree, S. Prawer // Nature Photonics. − 2011. − Vol. 5, Issue 7. − P. 397-405.
  7. Kennard, J.E. On-chip manipulation of single photons from a diamond defect / J.E. Kennard, J.P. Hadden, L. Marseglia, I. Aharonovich, S. Castelletto, B.R. Patton, A. Politi, J.C.F. Matthews, A.G. Sinclair, B.C. Gibson, S. Prawer, J.G. Rarity, J.L. O’Brien // Physics Review Letters. − 2013. − Vol. 111, Issue 21. − 213603.
  8. Kononenko, V.V. Nitrogen-vacancy defects in diamond produced by femtosecond laser nanoablation technique / V.V. Kononenko, I.I. Vlasov, V.M. Gololobov, T.V. Kononenko, T.A. Semenov, A.A. Khomich, V.A. Shershulin, V.S. Krivobok, V.I. Konov // Applied Physics Letters. − 2017. − Vol. 111, Issue 8. − 081101.
  9. Liu, Y. Fabrication of nitrogen vacancy color centers by femtosecond pulse laser illumination / Y. Liu, G. Chen, M. Song, X. Ci, B. Wu, E. Wu, H. Zeng // Optics Express. − 2013. − Vol. 21, Issue 10. − P. 12843-12848.
  10. Chen, Y.-C. Laser writing of coherent colourcentres in diamond / Y.-C. Chen, P.S. Salter, S. Knauer, L. Weng, A.C. Frangeskou, C.J. Stephen, S.N. Ishmael, P.R. Dolan, S. Johnson, B.L. Green, G.W. Morley, M.E. Newton, J.G. Rarity, M.J. Booth, J.M. Smith // Nature Photonics. − 2016. − Vol. 11. − P. 77-80.
  11. Ampem-Lassen, E. Nano-manipulation of diamond-based single photon sources / E. Ampem-Lassen, D. Simpson, B. Gibson, S. Trpkovski, F.M. Hossain, S.T. Huntington, K. Ganesan, L.C.L. Hollenberg, S. Prawer // Optics Express. − 2009. − Vol. 17, Issue 14. − P. 11287-11293.
  12. Schell, A.W. A scanning probe-based pick-and-place procedure for assembly of integrated quantum optical hybrid devices / A.W. Schell, G. Kewes, T. Schroder, J. Wolters, T. Aichele, O. Benson // Review of Scientific Instruments. − 2011. − Vol. 82, Issue 7. − 073709.
  13. Van der Sar, T. Nanopositioning of a diamond nanocrystal containing a single nitrogen-vacancy defect center / T. Van der Sar, E.C. Heeres, G.M. Dmochowski, G. de Lange, L. Robledo, T.H. Oosterkamp, R. Hanson // Applied Physics Letters. − 2009. − Vol. 94, Issue 17. − 173104.
  14. Quantum information processing with diamond: principles and applications / ed. by S. Prawer, I. Aharonovich. –Cambridge: Woodhead Publishing, 2014. – P. 168-169.
  15. Xie, X.N. Nanoscale materials patterning and engineering by atomic force microscopy nanolithography / X.N. Xie, H.J. Chung, C.H. Sow, A.T.S. Wee // Materials Science and Engineering R Reports. – 2006. – Vol. 54, Issue 1. – P. 1-48.
  16. Delaporte, P. Laser-induced forward transfer: A high resolution additive manufacturing technology / P. Delaporte, A.-P. Alloncle // Optics and Laser Technology. – 2016. – Vol. 78, Part A. – P. 33-41.
  17. Papazoglou, S. Laser Induced Forward Transfer (LIFT) of nano-micro patterns for sensor applications / S. Papazoglou, I. Zergioti // Microelectronic Engineering. – 2017. – Vol. 182. – P. 25-34.
  18. Smits, E.C.P. Laser induced forward transfer of graphene / E.C.P. Smits, A. Walter, D.M. Leeuw, K. Asadi // Applied Physics Letters. – 2017. – Vol. 111, Issue 17. – 173101.
  19. Arutyunyan, N.R. Printing of single-wall carbon nanotubes via blister-based laser-induced forward transfer / N.R. Arutyunyan, M.S. Komlenok, T.V. Kononenko, M.A. Dezhkina, A.F. Popovich, V.I. Konov // Laser Physics. – 2019. – Vol. 29, Issue 2. – 026001.
  20. Dezhkina, M.A. Blister-based laser-induced forward transfer of 1D and 2D carbon nanomaterials / M.A. Dezhkina, M.S. Komlenok, P.A. Pivovarov, M.G. Rybin, N.R. Arutyunyan, A.F. Popovich, E.D. Obraztsova, V.I. Konov // Journal of Physics: Conference Series. –2020. – Vol. 1571. – 012007.
  21. Komlenok, M.S. Printing of crumpled CVD graphene via blister-based laser-induced forward transfer / M.S. Komlenok, P.A. Pivovarov, M.A. Dezhkina, M.G. Rybin, S.S. Savin, E.D. Obraztsova, V.I. Konov // Nanomaterials. –2020. – Vol. 10. – 1103.
  22. Komlenok, M.S. Blister-based laser-induced forward transfer of luminescent diamond nanoparticles / M.S. Komlenok, O.S. Kudryavtsev, D.G. Pasternak, I.I. Vlasov, V.I. Konov // Physica Status Solidi A. – 2021. – Vol. 218. – 2000269.
  23. Neu, E. Single photon emission from silicon-vacancy colour centres in chemical vapour deposition nano-diamonds on iridium / E. Neu, D. Steinmetz, J. Riedrich-Möller, S. Gsell, M. Fischer, M. Schreck, C. Becher // New Journal of Physics. – 2011. – Vol. 13, Issue 2. – 025012.
  24. Pasternak, D.G. Low-temperature silicon‐vacancy luminescence of individual chemical vapor deposition nanodiamonds grown by seeding and spontaneous nucleation / D.G. Pasternak, J. Dai, D.A. Kalashnikov,V.S. Sedov, A.K. Martyanov, V.G. Ralchenko, L.A. Krivitsky // Physica Status Solidi A.− 2021. – Vol. 218. – 2000274.
  25. Romshin, A.M. A new approach to precise mapping of local temperature fields in submicrometer aqueous volumes / A.M. Romshin, V.E. Zeeb, A.K. Martyanov, O.S. Kudryavtsev, D.G. Pasternak, V.S. Sedov, V.G. Ralchenko, A.G. Sinogeikin, I.I. Vlasov // Scientific Reports. – 2021 – Vol. 13, Issue 1. – 14228.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20