一种氮空位色心传感器
技术领域
本实用新型属于扫描传感器技术领域，尤其涉及一种氮空位色心传感器。
背景技术
氮空位色心(NV色心)是金刚石中的一种固态点缺陷，由一个氮原子和邻近一个空位构成，是自旋为1的三能级结构系统。氮空位色心的量子态可以通过激光进行初始化，使用微波进行量子操控，并通过荧光进行读出。NV色心可作为一种分子尺度的灵敏传感器，用于测量环境中的磁场、温度、电场等物理量，这些物理量会引起NV色心的电子自旋能级发生变化，通过测试NV能级的扰动可以反推出这些物理量的大小。将金刚石中的NV色心做成扫描传感器，结合原子力显微镜扫描系统可以实现对被测目标的纳米级扫描成像，获取目标的磁场、电场、温度等图像。
此类基于NV色心的扫描传感器目前主要使用单个金刚石纳米颗粒或单根金刚石纳米柱作为扫描探头。
使用金刚石纳米颗粒作为探针，主要有两种使用方式。第一种将金刚石纳米颗粒撒在待测样品上。尺寸10nm左右的纳米颗粒使得NV色心可以探测到样品表面近达10nm以内的信号。但是含有单个NV色心的金刚石纳米颗粒产率低，同时将金刚石颗粒撒落在样品表面的方式随机性较大，以及纳米颗粒只能探测附近的样品信号，难以进行大范围的样品信号成像。第二种使用光纤头拾取金刚石纳米颗粒。光纤头的移动可以带动金刚石纳米颗粒进行移动，进行样品表面信号成像。但是由于光纤头和样品分布在金刚石纳米颗粒的两侧，收集荧光信号的物镜只能放在样品一侧，只能测量透明样品，造成限制。
单根纳米柱型探针是十微米级金刚石基片上只有一根纳米级柱状光波导，NV色心在距离纳米柱前端10nm以内，可结合AFM系统直接对样品进行扫描成像。但是单根纳米柱型探针的产率低，工艺复杂，单个NV色心损坏后只能中断扫描，更换探针，不能实现连续不间断测量。
综上所述，已有NV色心扫描传感器方案主要存在NV色心品质较差、灵敏度低、探针制作良品率不高、探针寿命较短等问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种刚度较大且灵敏度较高的氮空位色心传感器。
本实用新型提供了一种氮空位色心传感器，包括：
电路板；所述电路板上设置有电极；
音叉器件；所述音叉器件的末端与电路板的电极电气连接；
转接梁；所述转接梁设置于所述音叉器件的前端；所述转接梁可透过氮空位色心所发出的荧光及激发氮空位色心的激光；
金刚石基片；所述金刚石基片的一面与转接梁相连接；相对的一面设置有金刚石纳米柱波导阵列；所述金刚石纳米柱波导上设置有氮空位色心。
优选的，所述金刚石纳米柱波导为圆台形状。
优选的，所述圆台形状的上表面直径为200～800nm；边倾角为5°～30°；高度为0.3～2μm。
优选的，所述金刚石纳米柱波导上氮空位色心从表面开始深度为3～50nm。
优选的，所述电路板的长为1～50mm，宽为1～50mm，厚度为0.5～5mm；所述转接梁的长为0.1～3mm，宽为0.01～1mm，厚度为30～500μm；所述金刚石基片的长为50～300μm，宽为50～300μm，厚度为10～80μm。
优选的，所述转接梁为玻璃转接梁和/或硅悬梁。
优选的，所述金刚石基片与转接梁的一面为精密抛光面，其抛光粗糙度达到rms小于1nm。
优选的，还包括原子力显微镜系统；所述电路板的电极与原子力显微镜系统扫描成像反馈系统连接。
本实用新型提供了一种氮空位色心传感器，包括：电路板；所述电路板上设置有电极；音叉器件；所述音叉器件的末端与电路板的电极电气连接；转接梁；所述转接梁设置于所述音叉器件的前端；所述转接梁可透过氮空位色心所发出的荧光及激发氮空位色心的激光；金刚石基片；所述金刚石基片的一面与转接梁相连接；相对的一面设置有金刚石纳米柱波导阵列；所述金刚石纳米柱波导上设置有氮空位色心。与现有技术相比，本实用新型提供的传感器设置有金刚石纳米柱波导阵列，形成多个含有氮空位色心的探头，提高了氮空位色心传感器的效率和使用寿命；并且该金刚石纳米柱波导阵列设置于金刚石基片，通过转接梁连接，增强探头的刚度；进一步地通过设置金刚石纳米柱波导的形状提升了其灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型提供的氮空位色心传感器的结构示意图；
图2为本实用新型提供的氮空位色心传感器中金刚石纳米柱波导形状结构示意图；
图3为本实用新型提供的氮空位色心传感器的原理示意图；
图4为本实用新型实施例1制备的氮空位色心传感器的照片；
图5为本实用新型实施例1制备的氮空位色心传感器的扫描电子束显微镜照片；
图6为本实用新型实施例1制备的氮空位色心传感器中的氮空位色心的荧光图；
图7为本实用新型实施例1制备的氮空位色心传感器中的其中一个氮空位色心的荧光计数随激光功率变化曲线；
图8为本实用新型实施例1制备的氮空位色心传感器中的其中一个氮空位色心的电子顺磁共振谱图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种氮空位色心传感器，包括：
电路板；所述电路板上设置有电极；
音叉器件；所述音叉器件的末端与电路板的电极电气连接；
转接梁；所述转接梁设置于所述音叉器件的前端；所述转接梁可透过氮空位色心所发出的荧光及激发氮空位色心的激光；
金刚石基片；所述金刚石基片的一面与转接梁相连接；相对的一面设置有金刚石纳米柱波导阵列；所述金刚石纳米柱波导上设置有氮空位色心。
参见图1，图1为本实用新型提供的氮空位色心传感器的结构示意图。
本实用新型提供的氮空位色心传感器包括电路板；所述电路板优选为印刷电路板；所述电路板上设置有电极，优选设置有金属电极，更优选同一表面的两侧对称设置有金属电极，且对称的两个金属电极无电气连接；电路板用于传感器与原子力显微镜扫描成像反馈系统连接；所述电路板的长度优选为1～50mm；宽度优选为1～50mm；厚度优选为0.5～5mm。
所述电路板的电极上承载有音叉器件，所述音叉器件的末端与电路板的电极电气连接，用于原子力显微镜接触力反馈；所述音叉器件优选为石英音叉器件。本实用新型中使用音叉器件作为传感器探头的载体，当传感器波导探头(金刚石基片)与被测材料表面靠足够近时，由于探头尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力，受此影响会引起音叉晶振共振频率发生变化。监测音叉器件压电信号得到音叉晶振共振频率的变化，并与控制传感器高度的压电陶瓷形成反馈回路，确保探头与被测材料的距离保持在纳米尺寸，同时对NV色心光探测磁共振信号进行检测，可得到环境中磁场、温度、电场等物理量信息。
所述音叉器件的前端设置有转接梁；所述转接梁可透过氮空位色心所发出的荧光及激发氮空位色心的激光，优选可透过532～800nm波长的光；所述转接梁优选为玻璃转接梁和/或硅悬梁，更优选为硅悬梁、细石英玻璃管或超薄石英玻璃；所述转接梁的长优选为0.1～3mm，更优选为0.5～2mm，再优选为1～2mm；宽优选为0.01～1mm，更优选为0.05～0.8mm，再优选为0.1～0.5mm，最优选为0.2～0.5mm；厚度优选为30～500μm，更优选为50～400μm，再优选为100～200μm，最优选为150～170μm；所述转接梁露出音叉器件部分的长度优选至少为400μm，以保证氮空位色心的荧光不被音叉遮挡。
所述转接梁上设置有金刚石基片；所述金刚石基片的长度优选为50～300μm；宽优选为50～300μm；厚度优选为10～80μm，更优选为30～80μm，再优选为40～60μm，最优选为50μm；所述金刚石基片的一面与转接梁相连接，该面优选为精密抛光面；其抛光粗糙度优选达到rms小于1nm；所述金刚石基片与转接梁之间优选通过透光树脂实现刚性固定；所述透光树脂优选为透光环氧树脂；与转接梁连接面相对的一面设置有金刚石纳米柱波导阵列；该阵列中金刚石纳米柱波导的数量优选为大于等于2×2，更优选为2×2～20×20，再优选为为5×5～15×15，最优选为7×7～10×10；所述金刚石纳米柱波导优选为圆台形状；参见图2，图2为金刚石纳米柱波导形状结构示意图；所述圆台形状的上表面直径优选为200～800nm，更优选为300～600nm，再优选为400～500nm；边倾角优选为5°～30°，更优选为10°～25°，再优选为10°～20°，最优选为15°，；高度优选为0.3～2μm，更优选为1～2μm；所述金刚石纳米柱波导上设置有氮空位色心；所述氮空位色心从表面开始深度优选为3～50nm，更优选为5～50nm，再优选为10～40nm，再优选为20～40nm，最优选为30nm。本实用新型通过调节金刚石纳米柱波导圆台形状的上表面直径D1、边倾角θ、圆台高度H以及色心所处的位置，利用时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain)，模拟出NV色心发出的荧光从圆台下方出射后，荧光沿各个发散角的光强分布，I3、Ip。根据得到的光强分布信息遵循几何光学和菲涅尔反射折射定律对立体角进行积分可以计算出荧光透过金刚石下表面时在镜头收集角范围内的荧光出射效率。
Ts、Tp分别为S和P偏振分量穿过金刚石和空气界面的系数，由菲涅尔反射折射定律得到。ηs、ηp分别为S和P偏振分量的荧光出射效率。最终可通过模拟得到对应于较优的荧光收集效率的各个参数，使符合该形貌的NV色心荧光出射效率大于30％。氮空位是六电子系统，三个电子来自空位邻近的碳原子，两个电子来自空位邻近的氮原子，一个电子是从晶格中俘获的，因此NV为三能级系统，其电子顺磁共振谱可反映NV附近的磁场、电场和温度等信息。本实用新型提供的传感器上带有多个孤立的含有单NV色心的探头，用于实现磁场、自旋磁共振、电场的纳米级、高灵敏度测量和扫描成像，由于带有多个孤立的探头，使用的探头损坏后可立刻更换，不需要更换整个传感器即可实现连续测量，因此解决了以往的扫描NV色心传感器制作效率低下、易损耗、成本高的缺点。
按照本实用新型，优选还包括原子力显微镜系统；所述电路板的电极与原子力显微镜系统扫描成像反馈系统连接。
本实用新型提供的氮空位色心传感器可以用于纳米级扫描成像，承载着音叉器件、转接梁和金刚石基片的电路板同时也提供机械接口固定连接到实验平台上，驱动音叉器件的高频信号通过电路板上的电极接入音叉器件及金刚石基片，金刚石基片作为探针反馈的高频信号通过电路板上的另一个电极传导出去，经过锁相放大器控制位移台实现金刚石基片也即探针相对于样品距离的移动。当探针靠近或远离表面时，音叉器件感受到的阻尼大小发生变化，音叉振幅变化，音叉反馈高频信号经过放大传入锁相放大器，通过调节锁相放大器的PID参数，可以反馈控制探针系统所在的Z方向位移台移动，进行样品表面无损扫描成像。参见图3，图3为本实用新型提供的氮空位色心传感器的原理示意图。
本实用新型提供的传感器设置有金刚石纳米柱波导阵列，形成多个含有氮空位色心的探头，提高了氮空位色心传感器的效率和使用寿命；并且该金刚石纳米柱波导阵列设置于金刚石基片，通过转接梁连接，增强探头的刚度；进一步地通过设置金刚石纳米柱波导的形状提升了其灵敏度。
本实用新型还提供了一种氮空位色心传感器的制备方法，包括：S1)以金刚石为衬底进行氮离子注入，退火处理后得到含有氮空位色心的金刚石；S2)在含有氮空位色心的金刚石表面制备图形化掩模，进行刻蚀，得到金刚石基片；S3)将音叉器件的末端与电路板的电极形成电气连接，然后将转接梁连接到音叉器件的前端，再将金刚石基片不设置有氮空位色心的一面连接在音叉器件上，得到氮空位色心传感器。
本实用新型利用离子注入和退火工艺制备近表面NV色心，通过离子注入技术实现对金刚石表面氮元素和空位的掺杂，并通过超高真空高温退火工艺实现空位与氮元素的结合产生NV色心。以金刚石为衬底进行氮离子注入；所述金刚石的厚度为10～80μm，更优选为30～80μm，再优选为40～60μm，最优选为50μm；所述金刚石为电子级纯度单晶金刚石；所述氮离子注入选取含有N+、N2+等含氮离子进行离子注入；所述离子注入的能量优选为2.5～20keV；注入离子剂量优选为1010～1012atom/cm2，更优选为1011atom/cm2；离子注入后的衬底进行退火处理，得到含有氮空位色心的金刚石；所述退火处理的温度优选为600℃～1200℃，更优选为700℃～1100℃，再优选为800℃～1000℃；所述退火处理的时间优选为两小时或两个小时以上；所述退火处理优选在真空度优于10-4Pa或充满惰性气体进行保护的条件下进行，以确保金刚石不被石墨化。
在含有氮空位色心的金刚石表面制备图形化掩模，并通过金刚石刻蚀工艺将掩模图形转移到金刚石表面，实现高荧光收集效率波导的制备。其中，所述图形化掩模所用的材料优选为金属、金属氧化物、SiO2、HSQ电子束光刻胶；制备图形化掩模后进行刻蚀，优选采用氧气或含氧气作为刻蚀气，由反应等离子体刻蚀对含有氮空位色心的金刚石进行刻蚀，得到含有金刚石纳米柱波导阵列的金刚石基片。
以金属材料Ti作为掩模为例，优选按照以下方法进行：
通过电子束光刻实现金刚石表面PMMA小孔阵列制备。
匀胶PMMA：在金刚石上旋涂电子束曝光正胶PMMA 950k，转速7000转/分钟，1min。在130℃的热板上烘烤15分钟。获得PMMA胶厚达到160～240nm。
旋涂导电层：在PMMA表面旋涂导电胶SX AR-PC 5000/90.2，转速4000转/分钟，在90℃的热板上烘烤2分钟，挥发溶剂。
电子束曝光：电子束能量10KeV，曝光剂量170uC/cm2，曝光图形不同直径的圆形阵列。为了让溶脱剥离工艺更加顺利，使用能量较低的10KeV电子能量的曝光系统，或者使用双层胶剥离。
显影：金刚石放入去离子水2min洗净导电胶，然后氮气吹干。之后在显影液(MIBK:IPA，1:3)中显影110s，然后在定影液(IPA)中定影100s。最后用氮气吹干。
通过镀膜和溶脱剥离实现表面掩模的制备。
电子束蒸发镀膜：使用电子蒸发镀膜方式垂直与金刚石表面方向镀膜钛金属80～120nm。
溶脱剥离：将金刚石放入到丙酮或去胶剂中，浸泡10min以上，并冲洗金刚石表面，去除表面的光刻胶。
在电感耦合反应等离子体刻蚀机中通入纯氧进行刻蚀，利用物理小面现象刻蚀圆台结构。
本实用新型中使用的电感耦合反应等离子体刻蚀机，刻蚀参数优选如下：RF功率：40W，ICP功率：800W，O2流量：30scmm，压强20mTorr。
刻蚀工艺下由于离子溅射对掩模的过度消耗，掩膜厚度随着刻蚀深度的增加而减薄。掩膜的形状也随着离子束的溅射而变形，因为尖角处的掩模总是最先也最快消耗掉。掩模下的刻蚀结构侧壁也随之产生倾角，最终形成具有较高荧光收集效率的波导形状
通过湿法去除残留波导端面的掩模。
在混酸溶液(HClO4：H2SO4：HNO3＝1：1：1)中200℃湿法刻蚀1小时。去离子水洗净。
由于以电子级纯度单晶金刚石作为衬底，单晶尺寸需大于1mm×1mm，因此，经过刻蚀后的金刚石优选进行切割，得到金刚石基片；所述切割优选采用激光划片设备进行切割，并通过湿法继续进行清洁；使用化学湿法清洗，可以清除微纳加工过程中残余的污染物，提升氮空位色心的品质，从而提升灵敏度。
将音叉器件的末端与电路板的电极形成电气连接；在本实用新型中优选采用电烙铁加热锡焊完成音叉器件与电极之间的电气连接。
然后将转接梁连接到音叉器件的前端，优选在显微镜下，将转接梁通过树脂粘结到音叉器件的前端；所述树脂优选为环氧树脂。
再将金刚石基片不设置有氮空位色心的一面连接在音叉器件上，优选将金刚石基片不设置有氮空位色心的一面通过树脂连接在音叉器件上，得到氮空位色心传感器；所述树脂优选为环氧树脂。
本实用新型提供了金刚石基片上金刚石纳米柱波导阵列的微纳加工方法，用来提升NV色心荧光的收集效率，提升信号强度；并且使用直接的激光切割对金刚石基片进行小型化切割，并进一步进行清洗，然后在微米尺度下进行键合组装，保证传感器在制作后的表面洁净，进一步保证了传感器的品质。
为了进一步说明本实用新型，以下结合实施例对本实用新型提供的一种氮空位色心传感器及其制备方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
本实施例提供的氮空位色心传感器包括印刷电路板、石英音叉、转接梁和金刚石基片；印刷电路板的长可以为50mm，宽为50mm，厚度为0.5mm。其中，转接梁的长为1mm，宽为0.2mm，厚度为170μm；所述印刷电路板包括和音叉连接的印刷电路板，上表面两侧对称镀有金属电极，电极前端与石英音叉电极连接。所述石英音叉包括位于印刷电路板上表面的石英音叉，石英音叉位于印刷电路板电极末端中间，石英音叉根部与印刷电路板连接，石英音叉电极与印刷电路板对应电极连接。所述转接梁可透532～800nm波长光，位于石英音叉的一端。所述金刚石基片由金刚石衬底和位于中心的阵列圆台状纳米波导组成，金刚石基片光滑的一面与玻璃梁下表面通过透光环氧树脂连接，该面为精密抛光面，抛光粗糙度达到rms<1nm。另一面为纳米圆台阵列，纳米圆台数量为7x 7，纳米波导柱根部与金刚石基片相连，纳米波导柱的端面上含有近表面约30nm深度NV色心。所述波导形貌为圆台形状(上表面直径为400nm，边倾角为15°，圆台高度为2μm)，符合NV色心荧光出射效率大于30％。
制作金刚石基片：
(a)NV色心制备
使用表面抛光厚度50μm电子级纯度单晶金刚石作为衬底，单晶尺寸需大于1mm×1mm，选取N+、N2+等含氮离子作为注入离子；注入的能量区间为20keV；注入离子剂量1011atom/cm2；退火工艺退火温度区间800摄氏度，退火时间2小时，退火期间真空度优于10-4Pa进行保护，以确保金刚石不被石墨化。
(b)高荧光收集效率波导制备
在(a)中处理完成的金刚石表面制备图形化掩模，并通过金刚刻蚀工艺将掩模图形转移到金刚石表面，实现高荧光收集效率波导的制备。掩模材料可选择金属、金属氧化物、SiO2、HSQ电子束光刻胶等。
以金属材料Ti作为掩模为例，具体实施方案如下：
通过电子束光刻实现金刚石表面PMMA小孔阵列制备。
匀胶PMMA：在金刚石上旋涂电子束曝光正胶PMMA 950k，转速7000转/分钟，1min。在130℃的热板上烘烤15分钟。获得PMMA胶厚达到160～240nm。
旋涂导电层：在PMMA表面旋涂导电胶SX AR-PC 5000/90.2，转速4000转/分钟，在90℃的热板上烘烤2分钟，挥发溶剂。
电子束曝光：电子束能量10KeV，曝光剂量170uC/cm2，曝光图形不同直径的圆形阵列。为了让溶脱剥离工艺更加顺利，使用能量较低的10KeV电子能量的曝光系统，或者使用双层胶剥离。
显影：金刚石放入去离子水2min洗净导电胶，然后氮气吹干。之后在显影液(MIBK:IPA，1:3)中显影110s，然后在定影液(IPA)中定影100s。最后用氮气吹干。
通过镀膜和溶脱剥离实现表面掩模的制备
电子束蒸发镀膜：使用电子蒸发镀膜方式垂直与金刚石表面方向镀膜钛金属80～120nm。
溶脱剥离：将金刚石放入到丙酮或去胶剂中，浸泡10min以上，并冲洗金刚石表面，去除表面的光刻胶。
在电感耦合反应等离子体刻蚀机中通入纯氧进行刻蚀，利用物理小面现象刻蚀圆台结构。
本制作方案使用的电感耦合反应等离子体刻蚀机，刻蚀参数如下：RF功率：40W，ICP功率：800W，O2流量：30scmm，压强20mTorr；刻蚀时间10min。
刻蚀工艺下由于离子溅射对掩模的过度消耗，掩膜厚度随着刻蚀深度的增加而减薄。掩膜的形状也随着离子束的溅射而变形，因为尖角处的掩模总是最先也最快消耗掉。掩模下的刻蚀结构侧壁也随之产生倾角，最终形成具有较高荧光收集效率的波导形状
通过湿法去除残留波导端面的掩模
在混酸溶液(HClO4：H2SO4：HNO3＝1：1：1)中200℃湿法刻蚀1小时。去离子水洗净。
(c)传感器基片的激光切割与解离
本方案通过激光划片来进行金刚石的切割，将本节(b)中处理完成的金刚石用激光划片设备，切割成小尺寸的金刚石基片，切割后基片尺寸大小范围50μm×50μm～300μm×300μm，并通过湿法对切割产生的石墨进行清洁。具体实施方案如下：将金刚石片波导面向上通过环氧树脂胶键合到透明石英衬底上，使用高功率紫外激光切割设备，沿着预留的切割道对金刚石进行划片。将切割的金刚片连同石英衬底放入玻璃容器，加入三酸(HClO4：HNO3：H2SO4＝1:1:1)淹没材料，加热200摄氏度5小时以上。以此除紫外切割产生的石墨，并对石英和金刚石解键合。最后去离子水稀释置换出容器中的三酸。将容器中的石英衬底取出，将容器中去离子水连同金刚石片倒在平整固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS，polydimethylsiloxane)表面，并在烘箱中将去离子水蒸干。显微镜下找到金刚石片，通过微纳机械手将波导面朝上的金刚石片进行翻转，使波导面朝下。以准备用于传感器的组装键合。
传感器组装键合
(a)夹具与石英音叉晶振键合
石英音叉晶振将被固定在夹具上，为得到石英音叉晶振的压电信号需要将石英音叉上的电极与夹具上的电极相连。具体实施方案：使用音叉晶振电子元件，去除其外壳、引脚和玻璃朱阀得到中心石英音叉，将音叉尾部与夹具焊接，通过引线键合将音叉上的电极与夹具上电极相连。
(b)传感器基片与音叉晶振键合
音叉晶振与传感器基片之间可以通过硅悬梁、细石英玻璃管以及超薄石英玻璃等小尺寸物品衔接。以超薄石英玻璃为例，具体实施方案：选取厚度170μm石英玻璃片，切割成长度700mm宽度400μm的长条，较小尺寸的石英梁有助与音叉晶振有更好的振动品质因子。通过环氧树脂将玻璃梁其中一端键合到音叉的其中一个脚上，石英梁至少露出音叉400μm，以保证NV色心的荧光不被音叉遮挡。
在石英梁上涂抹少量透光良好可通过紫外固化的环氧树脂胶，经过微操作平台，在光学显微镜下实现石英梁与在PDMS上波导朝下的传感器基片的对准并接触。通过紫外光的照射使得环氧树脂胶固化，完成传感器基片与石英梁的键合。
图4为实施例1制备的氮空位色心传感器的照片。
利用扫描电子束显微镜对实施例1制备的氮空位色心传感器进行分析，得到其扫描电子束显微镜照片，如图5所示。
在使用532nm激光的光探测磁共振平台上，对实施例1制备的氮空位色心传感器中的氮空位色心进行荧光成像，得到其荧光图如图6所示。
传感器磁探测灵敏度δB与氮空位色心的荧光计数N的关系可表示为
实施例1在使用532nm激光的光探测磁共振平台上，实验测到制备的氮空位色心扫描传感器的其中一个氮空位色心的电子顺磁共振谱如图8所示。
