将单个氮空位中心确定性集成到纳米贴片天线中

与等离激元纳米天线耦合的量子发射体在环境条件下以空前高的速率产生单光子。这种对量子发射体辐射速率的增强基于等离激元间隙纳米天线所支持的高度亚衍射体积的光学模式的存在。具有几纳米量级间隙尺寸的纳米天线通常使用各种自组装或随机组装技术制备。然而，可控地制造具有最小模式尺寸并与预先表征的单发射体耦合的纳米天线，迄今为止一直是困扰量子等离激元器件发展的严重问题。我们展示了将带有单个氮空位（NV）中心的纳米金刚石转移到外延银衬底上，并随后将其确定性耦合到等离激元间隙纳米天线。通过对组装纳米天线几何结构的精细控制，实现了 NV 荧光寿命的急剧缩短。我们进一步表明，通过预选表现出光稳定自旋对比度的 NV 中心，可在耦合构型中测量到相干自旋动力学。所展示的方法为等离增强量子发射体在集成量子信息与传感器件中的独特应用开辟了道路。