六方氮化硼中 V_B^- 缺陷中心的激发态自旋共振谱学
材料科学
2022-07-06 v1 量子物理
摘要
近期在六方氮化硼（hBN）中发现的具有自旋活性的硼空位（V_B^-）缺陷中心在室温下具有高对比度的光探测磁共振（ODMR），其自旋三重态基态显示出作为量子传感器的潜力。本文报道了温度依赖的 ODMR 谱学测量，以探测轨道激发态中的自旋。我们的实验确定了激发态自旋哈密顿量，包括室温下 2.1 GHz 的零场分裂以及与基态相近的 g 因子。我们利用脉冲 ODMR 测量确认该共振与激发态中的自旋转动相关，并观察到轨道基态与激发态中由塞曼效应介导的能级反交叉。我们在 10 K 至 300 K 范围内观察到单一组激发态自旋三重态共振，这与轨道单重态一致，对理解该缺陷的对称性具有重要意义。此外，激发态 ODMR 的对比度和横向各向异性分裂均具有强烈的温度依赖性，为量子传感提供了有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2111.10855,
title = {Excited-state spin-resonance spectroscopy of V$_\text{B}^-$ defect centers in hexagonal boron nitride},
author = {Nikhil Mathur and Arunabh Mukherjee and Xingyu Gao and Jialun Luo and Brendan A. McCullian and Tongcang Li and A. Nick Vamivakas and Gregory D. Fuchs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10855},
year = {2022}
}
备注
13 pages with 5 figures and a supplement