自然于2020年12月29日发布关于纳米传感器的内容,文章指出负电荷氮空位(NV−)中心在纳米尺度上即使在室温下也表现出良好的自旋性能和传感能力。化学气相沉积(CVD)金刚石过度生长可以有效地保护浅层注入的NV−中心不受表面噪声的影响,即均匀地将它们埋入晶体的更深处。然而,过度生长后NV -中心大量损失的来源仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们使用浅层NV−中心来排除表面蚀刻,并确定NV在生长过程中对NVH中心的钝化反应是最有可能的原因。低能量(2.5-5 keV)氮离子注入和CVD金刚石生长在必要退火步骤之前的间接过度生长显著地降低了这种钝化现象。此外,我们发现较高的氮剂量可以减缓NV-NVH转换动力学,这给了深入了解氢在金刚石生长过程中的亚表面扩散。最后,通过间接过度生长制备的纳米传感器将极大增强的T2和T∗与显著的深度限制程度结合了2倍,这是单独植入更高能量所无法实现的。我们的结果提高了对CVD金刚石过度生长的理解,并为未来量子传感设备的浅层NV−中心的可靠和先进工程铺平了道路。