Integrating Fluorescent Nanodiamonds into Polymeric Microstructures Fabricated by Two-Photon Polymerization

Autor(es)

Couto, Filipe A. ; Andrade, Marcelo B. ; Otuka, Adriano J. G. ; Pratavieira, Sebastiao ; Muniz, Sergio R. ; Mendonca, Cleber R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NANOMATERIALS; v. 13, n. 18, p. 9-pg., 2023-09-01.

Resumo

Nitrogen-vacancy (NV) and other color centers in diamond have attracted much attention as non-photobleaching quantum emitters and quantum sensors. Since microfabrication in bulk diamonds is technically difficult, embedding nanodiamonds with color centers into designed structures is a way to integrate these quantum emitters into photonic devices. In this study, we demonstrate a method to incorporate fluorescent nanodiamonds into engineered microstructures using two-photon polymerization (2PP). We studied the optimal concentration of nanodiamonds in the photoresist to achieve structures with at least one fluorescent NV center and good structural and optical quality. Fluorescence and Raman spectroscopy measurements were used to confirm the presence and location of the nanodiamonds, while absorbance measurements assessed scattering losses at higher concentrations. Our results show the feasibility of fabricating microstructures embedded within fluorescent nanodiamonds via 2PP for photonics and quantum technology applications. (AU)

• Processo FAPESP: 18/11283-7 - Fotônica não linear: espectroscopia e processamento avançado de materiais
• Beneficiário: Cleber Renato Mendonça
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 09/54035-4 - EMU: facility para estudos avançados de materiais nanoestruturados e biossistemas / FAMA
• Beneficiário: Igor Polikarpov
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 20/08715-2 - Fabricação de microressonadores poliméricos com nanodiamantes para tecnologias de informação quântica
• Beneficiário: Filipe Assis Couto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica
• Beneficiário: Vanderlei Salvador Bagnato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 19/27471-0 - Desenvolvimento de novas plataformas experimentais para o estudo de nanotermodinâmica e a relação informação-energia na interface clássico-quântica
• Beneficiário: Sérgio Ricardo Muniz
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular