Nowe urządzenia fotoniczne i kwantowe wykorzystujące nieliniowe i koherencyjne zjawiska w centrach barwnych w diamencie

Projekt dotyczy nowych materiałów fotonicznych - centrów barwnych czyli defektów struktury krystalicznej diamentu o określonych właściwościach optycznych. Będzie rozwijany w kierunku opracowania nowych urządzeń i metod badawczych opartych na takich centrach w diamencie a także nowych rozwiązań technologicznych dla ich wytwarzania, charakteryzowania i zastosowań. Główne cele to opracowanie nowych rozwiązań technologicznych dla wytwarzania fotonicznych struktur i urządzeń kwantowych wykorzystujących centra barwne w diamentach i rozwinięcie nowych metod spektroskopowego badania ich właściwości. Zamierzamy też zbadać perspektywy zastosowań otrzymanych wyników i możliwości technologicznych do opracowania nowych czujników fotonicznych wykorzystujących zjawiska z zakresu optyki nieliniowej i kwantowej (biosensory/biomarkery, informacja i kryptografia kwantowa). Proponowana przez nas metoda polega na syntezie diamentu z wbudowanymi centrami barwnymi oraz syntezowanie fotonicznych włókien światłowodowych z centrami NV i jak dotąd nie była stosowana przez żaden inny zespół. Metoda będzie rozwijana dwutorowo: (i) wypełnianie włókien PCF zawiesinami DND-NV, (ii) synteza włókien PCF wstępnie pokrytych zawiesinami DND-NV (puste PCF a NV w ścianach włókien). Charakteryzacja próbek będzie oparta na spektroskopii optycznej (absorbcyjnej, emisyjnej, ramanowskiej) oraz rezonansie radiowym z konfokalną (µm3 ) przestrzenną i subhertzową spektralną zdolnością rozdzielczą. W pomiarach zostanie zastosowana technika optycznej detekcji rezonansu magnetycznego (ODMR) ulepszona przez autorów projektu poprzez mikrofalowe wypalanie dziur. Rozwój i zastosowania technologii kwantowych i nieliniowej spektroskopii do badań centrów barwnych w diamentach jest bardzo szybki (WoS; hasło.: NV&diamond; 2010-15; artykuły>700; cytowania>10 tys.). Centra barwne NV- dzięki stabilnej strukturze diamentu wykazują bardzo stabilne widma elektronowe, mało podatne na rozmaite zaburzenia. Ich doskonałe właściwości optyczne i spinowe (paramagnetyzm) pozwalają na stosowanie różnych metod rezonansowych i spintronicznych i precyzyjne zastosowania metrologiczne. Wyniki będą wykorzystane do przygotowania prac dyplomowych, doktorskich i habilitacji. Przewiduje się opublikowanie osiągnięć projektu w wysoce ocenianych czasopismach indeksowanych na liście ISI.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:

OPUS

Instytucja:

Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)

Porozumienie:

UMO-2016/21/B/ST7/01430 z dnia 2017-04-20

Okres realizacji:

2017-04-20 - 2021-04-19

Kierownik zespołu badawczego:

dr hab. inż. Robert Bogdanowicz

Realizowany w:

Katedra Metrologii i Optoelektroniki

Instytucje zewnętrzne biorące udział w projekcie:

Uniwersytet Jagielloński (Polska)

Wartość projektu:

1 255 550.00 PLN

Typ zgłoszenia:

Krajowy Program Badawczy

Pochodzenie:

Projekt krajowy

Weryfikacja:

Politechnika Gdańska

Publikacje powiązane z tym projektem

wyników na stronę:
rok:
- Sortuj po rok od najnowszych
- Sortuj po rok od najstarszych
tytuł:
- Sortuj po tytuł A-Z
- Sortuj po tytuł Z-A
cytowania:
- Sortuj po cytowania malejąco
- zaznaczony Sortuj po cytowania rosnąco

Filtry

wszystkich: 3

Poly-L-Lysine-functionalized fluorescent diamond particles: pH triggered fluorescence enhancement via surface charge modulation
Publikacja
- M. Janik
- M. J. Głowacki (dawniej: M. Głowacki)
- M. Sawczak
- A. Wcisło
- P. Niedziałkowski
- K. Jurak
- M. Ficek
- R. Bogdanowicz
- MRS BULLETIN - Rok 2022
Recently, the interest in applying fluorescent diamond particles (FDPs) containing nitrogen-vacancy (NV) centers for enhancing the mechanical and chemical properties of some materials, biological imaging, and sensing has been expanding rapidly. The unique properties of NV centers such as intensive, time-stable fluorescence, and an electron spin, which exhibits long coherence time and may be manipulated using external stimuli, such...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Boron doped Nanocrystalline Diamond-Carbon Nanospike Hybrid Electron Emission Source
Publikacja
- S. Kamatchi
- M. Ficek
- P. Kalpataru
- C. Yeh
- S. Mirosław
- J. Ryl
- K. Leou
- J. Young Park
- I. Lin
- R. Bogdanowicz
- K. Haenen
- ACS Applied Materials & Interfaces - Rok 2019
Electron emission signifies an important mechanism facilitating the enlargement of devices that have modernized large parts of science and technology. Today, the search for innovative electron emission devices for imaging, sensing, electronics, and high-energy physics continues. Integrating two materials with dissimilar electronic properties into a hybrid material is an extremely sought-after synergistic approach envisioning a...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Optical Magnetometry Based on Nanodiamonds with Nitrogen-Vacancy Color Centers
Publikacja
- A. M. Wojciechowski
- P. Nakonieczna
- M. Mrózek
- K. Sycz
- A. Kruk
- M. Ficek
- M. J. Głowacki
- R. Bogdanowicz
- W. Gawlik
- Materials - Rok 2019
Nitrogen-vacancy color centers in diamond are a very promising medium for many sensing applications such as magnetometry and thermometry. In this work, we study nanodiamonds deposited from a suspension onto glass substrates. Fluorescence and optically detected magnetic resonance spectra recorded with the dried-out nanodiamond ensembles are presented and a suitable scheme for tracking the magnetic-field value using a continuous...

Pełny tekst do pobrania w portalu

wyświetlono 350 razy