掺 Erbium 的 WS2 片段实现 telecom 波段室温光子发射
介观与纳米尺度物理
2025-06-10 v1
摘要
晶体中可光学可寻址的自旋杂质物联合器件工程为实现固态量子技术提供了吸引性的途径，但为实现特定目标应用往往需要解决发射器材料与宿主材料约束之间的差异。 Two-dimensional (2D) 材料中的稀有 earth 离子可缓解这一问题，因为发射器具有类似原子的能级结构，而 van der Waals 系统具有多样化的特性。本研究结合离子掺杂、共聚焦显微镜和 ab initio 计算，对 Er 掺杂 WS2 片段的光子发射进行表征。光谱学结果显示，在 telecom 波段发现窄且持久的光致发射线，我们在低温热退火后激活了这些线。光谱和偏振选择性测量表明，整体响应均匀，而荧光亮度随温度基本不变，表明非辐射弛豫通道效率较低。这些结果为将 2D 宿主的 telecom 波段发射器与独立优化的光子异构结构耦合，为新型固态器件提供了机遇。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.07746,
title = {Erbium-implanted WS2 flakes with room-temperature photon emission at telecom wavelengths},
author = {Guadalupe García-Arellano and Gabriel I. López Morales and Zav Shotan and Raman Kumar and Ben Murdin and Cyrus E. Dreyer and Carlos A. Meriles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.07746},
year = {2025}
}