Capteurs quantiques en conditions extrêmes à base de centres SiV et GeV du diamant

Quantum sensors based on diamond SiV and GeV centers for extreme conditions

• Auteur / Autrice : Grégoire Le Caruyer
• Direction : Jean-François Roch
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ondes et Matière
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Centre coloré du diamant

Cellule à enclumes de diamant

SiV

Capteurs quantiques

Hautes pressions

GeV

Quantum sensing

Diamond color center

GeV

SiV

Diamond anvil cell

High pressure

Résumé

La thèse a pour objectif d'étudier les centres SiV et GeV du diamant comme capteurs quantiques, dans un régime de conditions extrêmes qui combine un fort champ magnétique (>0.5 T) et une très forte pression (>100 GPa). La thèse développera la fabrication des centres SiV et GeV à partir d'implantation d'ions et de recuit dans l'objectif d'obtenir des ensembles de centres ayant un élargissement inhomogène aussi faible que possible. Nous explorerons également l'effet de recuit haute pression haute température dans une presse de type Paris-Edinburgh sur des nanodiamants synthétisés par croissance CVD assistée par plasma avec un dopage en silicium et germanium durant la synthèse.

The aim of the thesis is to study diamond SiV and GeV centers as quantum sensors, in a regime of extreme conditions combining a strong magnetic field (>0.5 T) and very high pressure (>100 GPa). The thesis will develop the fabrication of SiV and GeV centers using ion implantation and annealing, with the aim of obtaining sets of centers with the lowest possible inhomogeneous broadening. We will also explore the influence of high-pressure, high-temperature annealing in a Paris-Edinburgh type press on nanodiamonds synthesized by plasma-assisted CVD growth with silicon and germanium doping during synthesis.