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摘要：研究小组通过用单束超短激光脉冲照射金刚石，成功地在毫米级区域形成了氮-空位（NV）中心。

关键词：激光脉冲、金刚石、氮-空位（NV）中心、毫米级、量子传感器

使用金刚石中的NV中心的量子传感器因其高灵敏度和高空间分辨率而备受关注。

灵敏度随着用作传感器的NV中心数量的增加而提高，并且有望在室温下实现与超导量子干涉仪相媲美的高灵敏度。尽管曾有报道称使用飞秒级超短脉冲激光器制造过NV中心，但由于金刚石易于石墨化，因此只能控制能量密度并照射多脉冲，并且NV制造区域最大为微米左右。

此次，研究小组找到了最佳条件，成功用单个脉冲制造出毫米级的大面积NV中心，比传统大了100多倍。本成果证实了仅用单个激光脉冲且无需高温退火处理就能制造大面积NV中心，对于阐明激光照射下NV中心的形成机制具有重要学术意义。从应用的角度来看，其作为一种用于制造高灵敏度量子传感器的简单、高速的技术而备受关注。

只需对金刚石基板照射一次飞秒级激光脉冲，就能实现毫米级NV中心

参与本研究的研究人员称：“最初进行此项研究的时候，由于使用此前文献中没有使用过的高强度脉冲照射金刚石基板，因此我们完全不清楚是否会形成NV中心。当反复实验并发现NV中心增加的区域时我们感到非常惊讶。未来我们将着手解决诸如形成机制的细节、生成效率的提高以及3维制作等问题。”

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使用单个超短激光脉冲，在超短时间内将金刚石制成超高灵敏度量子传感器