纳米级Pr3+:Y2O3的相干光学与自旋光谱研究

D. Serrano; C. Deshmukh; S. Liu; A. Tallaire; A. Ferrier; H. de Riedmatten; P. Goldner

doi:10.1103/PhysRevB.100.144304

纳米级Pr3+:Y2O3的相干光学与自旋光谱研究

量子物理 2019-10-09 v1 材料科学

作者: D. Serrano , C. Deshmukh , S. Liu , A. Tallaire , A. Ferrier , H. de Riedmatten , P. Goldner

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摘要

我们研究了以单分散球形纳米颗粒形式存在的Pr3+:Y2O3在光学量子技术方面的潜力。在1.4 K下，对于平均直径分别为400 nm和150 nm的颗粒的1D2(0)--> 3H4(0)跃迁，我们测得27 GHz的光学非均匀线宽，以及108 kHz和315 kHz的光学均匀线宽。此外，Y2O3中的基态和1D2激发态超精细结构在此首次通过光谱孔燃烧确定，并通过完整哈密顿量计算建模。基态自旋跃迁能量为5.99 MHz和10.42 MHz，我们证明其自旋非均匀线宽分别为42和45 kHz。在10.42 MHz的+-3/2-->+-5/2跃迁处获得长达880微秒的自旋T2，该值超过了迄今报道的体材料Pr3+掺杂晶体。这些有前景的结果确认纳米级Pr3+:Y2O3是集成量子器件的极具吸引力的候选者。特别地，我们在此讨论了利用该材料实现发射不可区分单光子的自旋光子接口的可能性。

关键词

Pr3+:Y2O3 纳米颗粒光学光谱自旋光谱光谱孔燃烧量子器件自旋光子接口

引用

@article{arxiv.1909.02260,
  title  = {Coherent optical and spin spectroscopy of nanoscale Pr3+:Y2O3},
  author = {D. Serrano and C. Deshmukh and S. Liu and A. Tallaire and A. Ferrier and H. de Riedmatten and P. Goldner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.02260},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 7 figures

纳米级Pr3+:Y2O3的相干光学与自旋光谱研究

摘要

关键词

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