正確な蛍光ベースの温度センシングのための商業用ナノダイヤモンド

ナノサーモメトリーは、正確な温度測定を必要とする物理的、化学的、生物学的システムを理解するために重要です。窒素欠陥 (NV) カラーセンターを含む蛍光ナノダイヤモンドは、温度センシングのアプローチを提供します。本研究では、0.5 mg/ml の濃度の水性ボリュームアンサンブル内の100 nm ナノダイヤモンドにおけるNV ゼロフォノンライン（575および637 nm）のスペクトル蛍光特性を示します。NV0 および NV− の蛍光強度は、それぞれ0.99 (I NV0) および0.94 (I NV−) の高い線形相関値を達成し、高精度の温度評価における効率性を示しています。さらに、温度が上昇するにつれての NV0 の幅、NV 集団の強度比、および I NV0/I NV− 比を調査し、蛍光ナノダイヤモンドにおける熱消光現象についての洞察を得ました。加熱時には INV−/(I NV0+I NV−) の増加傾向が観察され、I NV0/(I NV0+I NV−) に対しては反対称効果が現れます。これらの発見は、商業用ナノダイヤモンドが正確な全光学的蛍光ベースの温度センシングに対する潜在能力を示しています。