【手続補正書】
【提出日】令和2年9月7日(2020.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドのみからなるセンサ素子であって、
前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、
前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下である、センサ素子。
【請求項２】
前記ダイヤモンドに含まれる前記窒素−空孔中心のデコヒーレンス時間Ｔ２が３００Ｋ条件下でのHann Echo法による測定で２．１ｍｓより長く、対応のＴ２＊が０．５ｍｓより長いことを特徴とする、請求項１に記載のセンサ素子。
【請求項３】
前記ダイヤモンドに含まれる前記窒素−空孔中心が、単一で交番磁場に対し３．１ｎＴＨｚ−１／２未満の値の感度を有し、単一で定磁場に対し２０ｎＴＨｚ−１／２未満の値の感度を有する、請求項１に記載のセンサ素子。
【請求項４】
動作環境温度が１０−３Ｋ以上かつ１０３Ｋ以下である、請求項１に記載のセンサ素子。
【請求項５】
請求項１に記載の素子を有し、
磁場、
電場、
温度、
力学量、
のうち少なくとも１つを測定する測定装置。
【請求項６】
医療機器に組み込まれた測定装置、
車載装置に組み込まれた測定装置、
ライフサイエンス用装置に組み込まれた測定装置、
のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
炭素化合物、
リン化合物、
窒素原子、
を含む雰囲気下において、ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドであって、前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下であり、それのみでセンサ素子をなすダイヤモンドを製造する工程を含む、センサ素子の製造方法。
【請求項８】
前記ダイヤモンドを製造する工程において、化学気相成長法によって基板上にダイヤモンド膜を成長させる、請求項７に記載のセンサ素子の製造方法。
【請求項９】
ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドのみからなる電子回路素子であって、前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下である、電子回路素子。
【請求項１０】
ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドのみからなる量子情報素子であって、前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下である、量子情報素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そこで本発明では、ＮＶ中心がＮＶ−に安定するダイヤモンドのみからなるセンサ素子を提供することを目的とする。また本発明は、このセンサ素子を有する測定装置、センサ素子の製造方法、およびダイヤモンドのみからなる電子回路素子や量子情報素子を提供することも目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るセンサ素子は、ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドのみからなることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そしてこの本発明に係るセンサ素子をなすダイヤモンドは、ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
またこのダイヤモンドについて、前記窒素−空孔中心のデコヒーレンス時間Ｔ２が３００Ｋ条件下でのHann Echo法による測定で２．１ｍｓより長く、対応のＴ２＊が０．５ｍｓより長いことが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また本発明のセンサ素子は、動作環境温度が１０−３Ｋ以上かつ１０３Ｋ以下であることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また本発明のセンサ素子を含む装置として、磁場、電場、温度、力学量、のうち少なくとも１つを測定する測定装置を作ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この測定装置は、医療機器に組み込まれた測定装置、車載装置に組み込まれた測定装置、ライフサイエンス用装置に組み込まれた測定装置、のうち少なくとも１つとすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また本発明のセンサ素子の製造方法は、炭素化合物、リン化合物、窒素原子、を含む雰囲気下において、ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドであって、前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下であり、それのみでセンサ素子をなすダイヤモンドを製造する工程を含むことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明の電子回路素子は、ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドを有することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また本発明の量子情報素子は、ｎ型にリンドープされており、かつ１つ以上の窒素−空孔中心を結晶構造中に含んでいるダイヤモンドのみからなる電子回路素子であって、前記ダイヤモンドの結晶を構成する炭素原子のうち１２Ｃの割合が９９％超であり、前記ダイヤモンドの前記結晶に含まれるリンの濃度が１×１０１５ｃｍ−３以上かつ１×１０１８ｃｍ−３以下であることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明のセンサ素子をなすｎ型にリンドープされたダイヤモンドは、ＮＶ中心がＮＶ−の状態に安定し、従来よりも長いデコヒーレンス時間Ｔ２が得られる。このダイヤモンドを用いることにより、本発明のセンサ素子は従来に比べて優れた性能を有する。またこのセンサ素子は測定装置に使用するのに好適である。また同様のダイヤモンドを用いることにより、優れた電子回路素子や量子情報素子が得られる。