由NV$^{-}$中心系综的零场ODMR谱确定金刚石波导中的应变分量
介观与纳米尺度物理
2024-08-14 v2 量子物理
摘要
金刚石中带负电的氮-空位（NV）中心由于其丰富的自旋物理学，在纳米尺度传感和量子信息处理方面展现出巨大潜力。与光的高效耦合可提供强发光，这对实现这些应用至关重要。金刚石中的激光直写波导促进了NV中心的产生并改善了其与光的耦合，但同时也会在晶体中引起应变。引起的应变有助于光导引，但也会影响NV中心的能级。我们通过常用的连续波零场光探测磁共振（ODMR）在实验上探测了NV自旋态。在我们的波导中，ODMR谱发生了移位、分裂且持续不对称，我们将其归因于局部应变的影响。为了理解这些特征，我们对存在应变情况下的系综ODMR信号进行了建模。通过将模型结果与实验收集的ODMR数据进行拟合，我们确定了不同位置的应变张量分量，从而确定了波导横截面上的应变分布。这表明零场ODMR光谱可以用作应变成像工具。波导内的应变主要由垂直于波导结构的压缩轴向分量主导，垂直应变和剪切应变分量的贡献较小。
关键词
引用
@article{arxiv.2402.06422,
title = {Determining Strain Components in a Diamond Waveguide from Zero-Field ODMR Spectra of NV$^{-}$ Center Ensembles},
author = {M. Sahnawaz Alam and Federico Gorrini and Michał Gawełczyk and Daniel Wigger and Giulio Coccia and Yanzhao Guo and Sajedeh Shahbazi and Vibhav Bharadwaj and Alexander Kubanek and Roberta Ramponi and Paul E. Barclay and Anthony J. Bennett and John P. Hadden and Angelo Bifone and Shane M. Eaton and Paweł Machnikowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06422},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 7 figures + Supplementary Information (6 pages, 3 figures)