hBN中通过光极化VB-自旋态实现的电子-核相干耦合与核自旋读出
介观与纳米尺度物理
2022-04-20 v1
摘要
缺陷自旋与周围原子核的相干耦合以及对后者的读出能力，是量子技术应用的基本前提。我们表明，电子辐照六方氮化硼（hBN）中的带负电硼空位（VB-）满足这些先决条件。我们展示了VB-电子自旋的Hahn-echo相干性，其特征衰减时间Tcoh = 15 μs，接近hBN中自旋缺陷理论预测极限18 μs。叠加在Hahn-echo衰减曲线上的MHz范围调制被证明是由VB-自旋通过2.11 MHz的核四极相互作用与三个最近的14N原子核的相干耦合所引起的。支持的DFT计算确认电子-核耦合局限于缺陷层内。我们的发现允许深入理解hBN中VB-缺陷的电子-核相互作用，并展示了其在量子技术中的强大潜力。
引用
@article{arxiv.2112.10628,
title = {Electron-nuclear coherent coupling and nuclear spin readout through optically polarized VB- spin states in hBN},
author = {Fadis F. Murzakhanov and Georgy V. Mamin and Sergei B. Orlinskii and Uwe Gerstmann and Wolf G. Schmidt and Timur Biktagirov and Igor Aharonovich and Andreas Gottscholl and Andreas Sperlich and Vladimir Dyakonov and Victor A. Soltamov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10628},
year = {2022}
}