Study of the fluorescence blinking behavior of single F₂color centers in LiF crystal

Abstract

View the article online for updates and enhancements. IntroductionColor centers in alkali-halide crystals are interesting for quantum optics, nano-optics, laser physics and other applications. They have long been studied and thoroughly investigated. There are a lot of reviews and monographs on this subject [1, 2]. However, most fluorescent studies in the 20th century were dedicated to the study of color centers on the ensemble level (that is fluorescence of a large number of centers was analyzed). With the development of single-molecule fluorescence microscopy [3], it became possible to examine individual quantum systems. This allows to get rid of averaging of properties over the ensemble, and thus to obtain new more detailed information. Apparently, the paper [4] was the first work in which a single color centers in crystals of lithium fluoride (F 2 centers) were used as light sources for scanning optical microscopy of high resolution. In [5] single color centers of the same type in the same crystal were studied by confocal scanning fluorescence microscopy for the first time.In this paper, we make an attempt to explore the reorientation of single F 2 centers in LiF crystals with laser scanning confocal fluorescence microscopy.

Флуктуирующая Флуоресценция Одиночных Центров Окраски В Кристаллах Фторида Лития

“…Анализ мировой научной литературы показывает, что ранее подобных исследований на квантовых системах, созданных радиацией в ЩГК, не проводилось. В опубликованных авторами работах [12][13][14] впервые методом конфокальной флуоресцентной микроскопии экспериментально наблюдалась люминесценция одиночных F 2 -центров в кристалле LiF, представлены результаты анализа и статистической обработки временных траекторий интенсивности флуоресценции. Посредством компьютерного моделирования траекторий интенсивности флуоресценции одиночных F 2 -центров окраски в кристалле LiF оценена по порядку величины частота интеркомбинационных (синглеттриплетных) переходов для данных центров, получены оценки времени жизни F 2 -центра в первом триплетном состоянии [14].…”

Микроспектроскопия Единичных Центров Окраски В Щелочно-Галоидных Кристаллах

“…На некоторых изображениях видно, что мерцания люминесценции иногда происходят в процессе построчного сканирования отдельных центров. Мерцающий характер изображений характерен при наблюдении флуоресценции одиночных квантовых систем[15][16][17]. После записи люминесцентного изображения возбуждающее излучение наводилось на место расположения одного из светящихся пятен, и затем регистрировалась зависимость интенсивности люминесценции от времени.На рис.…”