Laserová spektroskopie krystalického a nanokrystalického diamantu

Abstract

Práce si klade za cíl prostudovat NV centra v krystalickém a nanokrystalickém diamantu metodami laserové spektroskopie. V teoretické části se věnujeme metodám laserové spektroskopie, zkoumanému materiálu - diamantu a také barevným NV centrům. V experimentální části je diskutován vliv velikosti nanokrystalů na luminiscenční spektra. Jsou provedena měření luminiscence vzorků při pokojových i nízkých teplotách v závislosti na intenzitě a vlnové délce excitace. Podrobně se věnujeme foto-konverzi záporně nabitých stavů NV centra na neutrální. Na rozmítací kameře jsou také provedena časově rozlišená měření luminiscence pro popis dynamických vlastností studovaných vzorků. Výsledkem je porovnání dob života možných stavů NV centra pro vybrané vzorky.

The aim of this thesis is a study of NV centres in crystalline and nanocrystalline diamond by laser spectroscopy methods. In the theoretical part we discuss the laser spectroscopy methods, the studied material - diamond and the NV colour centres. In the experimental part we discuss the influence of nanoparticle size on luminescence spectra. We measure the luminescence of samples at room and also at low temperatures depending on the intensity and wavelength of the excitation. We study the photo-conversion of negatively charged state of NV centres to the neutral in detail. We make the time resolved measurements of the luminescence on streak camera for characterization the dynamical properties of the studied samples. The result is the comparison of lifetimes of the states in NV centres in selected samples.