Charakterisierung der winkelabhängigen Abstrahlung von Einzelphotonenemittern basierend auf einzelnen Stickstofffehlstellen-Zentren in Nanodiamanten

Wir berichten über die Charakterisierung der winkelabhängigen Abstrahlung von Einzelphotonenemittern basierend auf einzelnen Stickstofffehlstellen-Zentren (NV-Zentren) in Nanodiamanten bei Raumtemperatur. Ein theoretisches Modell zur Berechnung der winkelabhängigen Abstrahlung eines solchen NV-Zentrums nahe einer dielektrischen Grenzfläche wird präsentiert. Zum ersten Mal wurde die Orientierung eines NV-Zentrums in Nanodiamant durch Back Focal Plane Imaging und dem Vergleich eines theoretischen Modells mit dem Experiment bestimmt. Außerdem wurde die Orientierung der NV-Zentren durch die Messung der Fluoreszenzintensität in Abhängigkeit vom Polarisationszustand des einfallenden Anregungslasers berechnet. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung. Weiterhin wurde die Einfangeffizienz des Konfokalmikroskopes unter Zuhilfenahme des Modell der winkelabhängigen Emission zu mehr als 80 % berechnet.

Autor*innen:

Justus Christinck: 4.5, Angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig; Laboratory for Emerging Nanometrology, Germany
Beatrice Rodiek: 4.5, Angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig; Laboratory for Emerging Nanometrology, Germany
Marco López: 4.5, Angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
Helmuth Hofer: 4.5, Angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
Hristina Georgieva: 4.5, Angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
Stefan Kück: 4, Optik, PTB-Braunschweig; Laboratory for Emerging Nanometrology, Germany