钻石荧光色心

交互式 3D 浏览器、参考表与工程计算工具,适用于钻石中具有光学活性的 缺陷色心。所有显示颜色均由各色心的零声子线(ZPL)波长通过 CIE 1931 匹配函数的 Bruton 近似计算,因此 637 nm 的峰与 637 nm 的色块渲染为相同颜色。

发射光谱概览

目录中所有色心按零声子线波长绘制。峰高与量子产额成正比。峰色由波长 本身计算,因此 637 nm 的峰与 637 nm 的色块颜色完全一致。悬停任意峰 查看详情。勾选“显示标签”可在图上直接显示小字标签,或点击“打印图表” 获取横向高分辨率打印版。

宿主   波段   自旋    

交互式 3D 浏览器

使用浏览器内的“色心”下拉菜单切换色心。点击下方表格的任意行, 即可在浏览器中加载该色心。

链式矩阵优化器 ?

在跳数上限内搜索每条可行的 FRET 级联。链在真实钻石晶格位点上排列, 沿选定的晶体学取向延伸。速率方程求解器计算含寄生 FRET 路径、定向 偶极耦合与磷光的稳态和瞬态产额。

参数

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激发源

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高级

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链数

设计 DSL

链预览 — 谱弧

晶格布局 ?

时间分辨布局 ?

距离扫描

排序后的链 ?

# 跳数 得分 速率 QY 即时 延迟 总计 ⟨κ²⟩ 纯度 晶轴 质量 (Da)

距离-产额 FRET 参考

E(r) = 1 / (1 + (r / R₀)⁶)

R₀ 为 Förster 半径,此处的能量传递效率为 50%。

Förster 半径 — 异种对

供体 受体 重叠 (nm) 重叠比例 ΦD R₀ (nm) 偶极 受体质量 (Da) 受体半径 (nm)

Förster 半径 — 同种 FRET

色心 发射宽度 (nm) ΦF R₀同种 (nm) 质量 (Da) 半径 (nm)

磷光表

磷光色心从长寿命三重态发射延迟光,与即时荧光在时间上分离。

色心 荧光 ZPL (nm) 磷光 λ (nm) τ磷光 Φ磷光

距离-产额矩阵

R₀ (nm) 0.5 nm1 nm2 nm3 nm4 nm 5 nm6 nm8 nm10 nm15 nm

干涉表

每一对“受害者 ← 盗取者”,即非预期的受体夺取了目标发射体的激发能。

发射体(受害者) 干扰吸收体 重叠 (nm) 重叠比例 严重程度

氮相关色心

色心 ZPL (nm) ΦF 质量 (Da) 宿主 机制
NV⁻6370.7014 Ib / IIa³A₂→³E 自旋守恒;声子边带 637–800 nm
NV⁰5750.0514 Ib / IaA²E→²A;振子强度弱于 NV⁻
N3 (N₃V)4150.3042 IaB振动跃迁 ²A→²E
H3 (NVN)5030.2028 IaA¹A₁→¹E;斯托克斯位移
H4 (N₄V₂)4960.1256 IaBB 聚集体语境下 H3 的类似物
H2 (NVN⁻)9860.0128 IaA红外 ZPL;近红外声子边带
S2 (N₂)5500.0528 IaA宽带振动带
S34980.04542 IaAB靠近 H4 的振动跃迁
N92360.01214 IaAB / Ib深紫外吸收

第 IV 族空位色心

色心 ZPL (nm) ΦF 质量 (Da) 宿主 机制
SiV⁻7380.0728 IIa²Eg→²Eu D₃d 对称
SiV⁰9460.0228 IIa近红外;S = 1 基态
GeV⁻6020.0973 IIa与 SiV⁻ 等电子
SnV⁻6190.06119 IIa约 850 GHz 自旋-轨道分裂
PbV⁻5360.035207 IIa多线发射 ~520–552 nm

硼、氢及其他杂质色心

色心 ZPL (nm) ΦF 质量 (Da) 宿主 机制
硼受主5000.2711 IIb受主能级位于价带上方 0.37 eV
480 nm 硼带4800.0811 IIb硼相关施主-受主对
GR17410.040 所有类型T→E 中性空位
ND13940.020 所有类型负空位 V⁻
TR124700.020 所有类型自间隙相关
3H5030.010 所有类型间隙复合体

稀有、异域及同位素变体色心

色心 ZPL (nm) ΦF 质量 (Da) 宿主 机制
NE87940.02115 Ib HPHTNi–N₄ O 波段
DND 集合体8200.0612 爆轰纳米金刚石宽带近红外尾
Ni 883/8858840.01259 Ib HPHT镍双峰
Cr 相关7490.02552 IIa CVD铬注入
¹³C · NV⁻6370.7014 IIa ¹³C同位素窄化
¹³C · SiV⁻7380.0828 IIa ¹³C同位素窄化
¹⁴C · NV⁻6370.6514 ¹⁴Cβ 衰变晶格损伤

塑性变形与扩展缺陷

色心 ZPL (nm) ΦF 质量 (Da) 宿主 机制
A 带4350.120 IIa 变形位错束缚激子
A 带绿移5200.070 Ia 变形氮修饰位错
粉红 ~5505500.150 IIa 粉红空位团簇
褐色空位盘6000.030 褐色空位盘

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