Temperature sensing with RF-dressed states of nitrogen-vacancy centers in diamond

H. An, Z. Yin, C. Mitchell, A. Semnani, A. R. Hajrasouliha, and M. Hosseini,

Meas. Sci. Technol. 32, 015701 (2021).

G. Kucsko, P. C. Maurer, N. Y. Yao, M. Kubo, H. J. Noh, P. K. Lo, H. Park, and

M. D. Lukin, Nature 500, 54–58 (2013).

H. Yukawa, M. Fujiwara, K. Kobayashi, Y. Kumon, K. Miyaji, Y. Nishimura,

K. Oshimi, Y. Umehara, Y. Teki, T. Iwasaki, M. Hatano, H. Hashimoto, and

Y. Baba, Nanoscale Adv. 2, 1859–1868 (2020).

P. Andrich, J. Li, X. Liu, F. J. Heremans, P. F. Nealey, and D. D. Awschalom,

Nano Lett. 18, 4684–4690 (2018).

Y. Chen, Z. Li, H. Guo, D. Wu, and J. Tang, EPJ Quantum Technol. 8, 1

(2021).

C. Foy, L. Zhang, M. E. Trusheim, M. E. Trusheim, K. R. Bagnall, M. Walsh,

M. Walsh, E. N. Wang, D. R. Englund, and D. R. Englund, ACS Appl. Mater.

Interfaces 12, 26525–26533 (2020).

M. W. Doherty, N. B. Manson, P. Delaney, F. Jelezko, J. Wrachtrup, and

L. C. L. Hollenberg, Phys. Rep. 528, 1–45 (2013).

L. Rondin, J. P. Tetienne, T. Hingant, J. F. Roch, P. Maletinsky, and V. Jacques,

Rep. Prog. Phys. 77, 056503 (2014).

V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L. S. Bouchard, and

D. Budker, Phys. Rev. Appl. 104, 070801 (2010).

10

G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen, M. Markham, R. Kolesov,

N. Mizuochi, J. Isoya, J. Achard, J. Beck, J. Tissler, V. Jacques, P. R. Hemmer,

F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 8, 383–387 (2009).

11

H. Morishita, T. Tashima, D. Mima, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki,

M. Fujiwara, and N. Mizuochi, Sci. Rep. 9, 13318 (2019).

12

E. D. Herbschleb, H. Kato, Y. Maruyama, T. Danjo, T. Makino, S. Yamasaki,

I. Ohki, K. Hayashi, H. Morishita, M. Fujiwara, and N. Mizuochi, Nat. Commun.

10, 3766 (2019).

J. Appl. Phys. 133, 024401 (2023); doi: 10.1063/5.0129706

Published under an exclusive license by AIP Publishing

ARTICLE

scitation.org/journal/jap

13

G. Balasubramanian, I. Y. Chan, R. Kolesov, M. Al-Hmoud, J. Tisler,

C. Shin, C. Kim, A. Wojcik, P. R. Hemmer, A. Krueger, T. Hanke,

A. Leitenstorfer, R. Bratschitsch, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Nature 455,

648–651 (2008).

14

J. P. Tetienne, A. Lombard, D. A. Simpson, C. Ritchie, J. Lu, P. Mulvaney, and

L. C. Hollenberg, Nano Lett. 16, 326–333 (2016).

15

K. Chang, A. Eichler, J. Rhensius, L. Lorenzelli, and C. L. Degen, Nano Lett.

17, 2367–2373 (2017).

16

M. Fukami, C. G. Yale, P. Andrich, X. Liu, F. J. Heremans, P. F. Nealey, and

D. D. Awschalom, Phys. Rev. Appl. 12, 014042 (2019).

17

M. Fujiwara and Y. Shikano, Nanotechnology 32, 482002 (2021).

18

G. Q. Liu, X. Feng, N. Wang, Q. Li, and R. B. Liu, Nat. Commun. 10, 1344

(2019).

19

J. M. Taylor, P. Cappellaro, L. Childress, L. Jiang, D. Budker, P. R. Hemmer,

A. Yacoby, R. Walsworth, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 4, 810–816

(2008).

20

S. Choe, J. Yoon, M. Lee, J. Oh, D. Lee, H. Kang, C. H. Lee, and D. Lee, Curr.

Appl. Phys. 18, 1066–1070 (2018).

21

P. Neumann, I. Jakobi, F. Dolde, C. Burk, R. Reuter, G. Waldherr, J. Honert,

T. Wolf, A. Brunner, J. H. Shim, D. Suter, H. Sumiya, J. Isoya, and J. Wrachtrup,

Nano Lett. 13, 2738–2742 (2013).

22

D. M. Toyli, C. F. De Las Casas, D. J. Christle, V. V. Dobrovitski, and

D. D. Awschalom, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 8417–8421 (2013).

23

J. Wang, F. Feng, J. Zhang, J. Chen, Z. Zheng, L. Guo, W. Zhang, X. Song,

G. Guo, L. Fan, C. Zou, L. Lou, W. Zhu, and G. Wang, Phys. Rev. B 91, 155404

(2015).

24

Y. K. Tzeng, P. C. Tsai, H. Y. Liu, O. Y. Chen, H. Hsu, F. G. Yee, M. S. Chang,

and H. C. Chang, Nano Lett. 15, 3945–3952 (2015).

25

J. Yun, K. Kim, S. Park, and D. Kim, Adv. Quantum Technol. 4, 2100084

(2021).

26

S. Saijo, Y. Matsuzaki, S. Saito, T. Yamaguchi, I. Hanano, H. Watanabe,

N. Mizuochi, and J. Ishi-Hayase, Appl. Phys. Lett. 113, 082405 (2018).

27

T. Yamaguchi, Y. Matsuzaki, S. Saito, S. Saijo, H. Watanabe, N. Mizuochi, and

J. Ishi-Hayase, Jpn. J. Appl. Phys. 58, 100901 (2019).

28

K. Fang, V. M. Acosta, C. Santori, Z. Huang, K. M. Itoh, H. Watanabe,

S. Shikata, and R. G. Beausoleil, Phys. Rev. Lett. 110, 1–5 (2013).

29

X. Zhu, Y. Matsuzaki, R. Amsüss, K. Kakuyanagi, T. Shimo-Oka, N. Mizuochi,

K. Nemoto, K. Semba, W. J. Munro, and S. Saito, Nat. Commun. 5, 3524

(2014).

30

Y. Matsuzaki, H. Morishita, T. Shimooka, T. Tashima, K. Kakuyanagi,

K. Semba, W. J. Munro, H. Yamaguchi, N. Mizuochi, and S. Saito, J. Phys.:

Condens. Matter 28, 275302 (2016).

31

A. Dréau, M. Lesik, L. Rondin, P. Spinicelli, O. Arcizet, J.-F. Roch, and

V. Jacques, Phys. Rev. B 84, 195204 (2011).

32

K. Jensen, V. M. Acosta, A. Jarmola, and D. Budker, Phys. Rev. B 87, 014115

(2013).

33

I. Diniz, S. Portolan, R. Ferreira, J. M. Gérard, P. Bertet, and A. Auffèves, Phys.

Rev. A 84, 063810 (2011).

34

K. Hayashi, Y. Matsuzaki, T. Taniguchi, T. Shimo-Oka, I. Nakamura,

S. Onoda, T. Ohshima, H. Morishita, M. Fujiwara, S. Saito, and N. Mizuochi,

Phys. Rev. Appl. 10, 034009 (2018).

35

A. K. Dmitriev, H. Y. Chen, G. D. Fuchs, and A. K. Vershovskii, Phys. Rev. A

100, 011801 (2019).

36

K. Sasaki, Y. Monnai, S. Saijo, R. Fujita, H. Watanabe, J. Ishi-Hayase,

K. M. Itoh, and E. Abe, Rev. Sci. Instrum. 87, 053904 (2016).

37

H. Ishiwata, M. Nakajima, K. Tahara, H. Ozawa, T. Iwasaki, and M. Hatano,

Appl. Phys. Lett. 111, 043103 (2017).

38

T. Fukui, Y. Doi, T. Miyazaki, Y. Miyamoto, H. Kato, T. Matsumoto,

T. Makino, S. Yamasaki, R. Morimoto, N. Tokuda, M. Hatano, Y. Sakagawa,

H. Morishita, T. Tashima, S. Miwa, Y. Suzuki, and N. Mizuochi, Appl. Phys.

Express 7, 055201 (2014).

39

M. Lesik, J. P. Tetienne, A. Tallaire, J. Achard, V. Mille, A. Gicquel, J. F. Roch,

and V. Jacques, Appl. Phys. Lett. 104, 113107 (2014).

133, 024401-7

Journal of

Applied Physics

40

J. Michl, T. Teraji, S. Zaiser, I. Jakobi, G. Waldherr, F. Dolde, P. Neumann,

M. W. Doherty, N. B. Manson, J. Isoya, and J. Wrachtrup, Appl. Phys. Lett. 104,

102407 (2014).

41

H. Zheng, J. Xu, G. Z. Iwata, T. Lenz, J. Michl, B. Yavkin, K. Nakamura,

H. Sumiya, T. Ohshima, J. Isoya, J. Wrachtrup, A. Wickenbrock, and D. Budker,

Phys. Rev. Appl. 11, 064068 (2019).

J. Appl. Phys. 133, 024401 (2023); doi: 10.1063/5.0129706

Published under an exclusive license by AIP Publishing

ARTICLE

42

scitation.org/journal/jap

C. S. Shin, C. E. Avalos, M. C. Butler, H. J. Wang, S. J.

R. B. Liu, A. Pines, and V. S. Bajaj, Phys. Rev. B 88,

(2013).

43

A. M. Wojciechowski, M. Karadas, C. Osterkamp, S. Jankuhn, J.

F. Jelezko, A. Huck, and U. L. Andersen, Appl. Phys. Lett. 113,

(2018).

Seltzer,

161412

Meijer,

013502

133, 024401-8

...