Nanocapteurs innovants basés sur les défauts quantiques dans le diamant de synthèse

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Le diamant composé d'atomes de carbone est un matériau de choix pour des applications technologiques et scientifiques. Il est démontré que le diamant peut jouer un rôle dans la révolution quantique qui se dessine. Le progrès réalisé dans le contrôle de sa synthèse a permis, d'une part, de produire du diamant très pur et, d'autre part, d'incorporer des impuretés atomiques et les lacunes de carbone dans le maillage cristallin. Ces "défauts", choisis et manipulés de manière appropriée, donnent origine à des centres colorés tels que l'azote-lacune ou le silicium-lacune dotés de propriétés quantiques exceptionnelles. Le diamant contenant ces centres colorés est utile pour le développement des technologies quantiques innovantes, par exemple, la magnétométrie à très haute résolution et la cryptographie quantique. À ce jour, le développement de capteurs quantiques à l'échelle nanométrique demeure un défi important. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce projet collaboratif proposé. Ses objectifs principaux de (1) synthétiser par la méthode de dépôt en phase vapeur le diamant de différente cristallinité contenant les centres colorés SiV contrôlés (2) caractériser le défaut quantique SiV sous des conditions extrêmes de pression et température par la spectroscopie de photoluminescence (3) utiliser ces diamants comme nanocapteurs sur un domaine très étendu de pression (100 GPa) et de température (4 K).