多层六方氮化硼中量子发射体的原子级定位
介观与纳米尺度物理
2019-08-05 v1 材料科学
光学
量子物理
摘要
近期发现的由二维宽禁带半导体六方氮化硼（hBN）承载的单光子发射缺陷引发了大量实验。这些量子发射体的关键特征是其能够在室温下以高亮度工作。尽管有大量的理论与实验研究努力，发射的确切性质仍悬而未决。在这项工作中，我们利用多层hBN的逐层刻蚀以原子精度定位量子发射体。我们的结果表明，发射体的位置与制备方法相关：等离子体处理下形成的发射体总是靠近晶体表面，而电子辐照下产生的发射体随机分布在整个晶体中。这种差异可追溯到等离子体中离子的动能低于粒子加速器中电子的动能。发射体到表面的距离也与激发态寿命相关：近表面发射体的寿命比晶体深处的发射体更短。时域有限差分与密度泛函理论模拟表明光学与电子效应并非造成此差异的原因，表明与表面缺陷或声子的耦合等效应可能导致寿命缩短。我们的结果为识别该缺陷以及调控发射体性质铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1904.06852,
title = {Atomic Localization of Quantum Emitters in Multilayer Hexagonal Boron Nitride},
author = {Tobias Vogl and Marcus W. Doherty and Ben C. Buchler and Yuerui Lu and Ping Koy Lam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.06852},
year = {2019}
}