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提取单缺陷中心的膜状六方形硼氮化物,用于共挤器集成

光学 2025-09-03 v2 应用物理 量子物理

摘要

将膜材料集成到光学共挤器中在多种应用中发挥关键作用,包括光机械学。如果此类膜材料中包含具有自旋态可访问性的类原子系统,将为量子光子学以及光机械学带来新的发展方向。层状二维材料已成为承载类原子量子发射体的膜材料的优选候选材料。六方形硼氮化物(hBN)是最具前景的二维平台之一,表现出良好的机械性能,同时能够承载多种类型的光学活性(自旋)缺陷。然而,在hBN膜中确定性地创建光学活性缺陷中心是一个突出的挑战。商业可得的hBN片块承载具有有前景光学性能的缺陷中心,但由于片块的形状起伏导致散射损失,亟需建立合适的转移、操作和操作技术。本文发展了一套纳米尺度的操纵技术,用于从含有谱线窄单光子发射器的商业hBN中提取膜状结构。我们演示了将单个光子发射器从膜状hBN转移并集成到光子器件中,通过将膜状hBN中的单个光子发射器耦合到开放式法布里-波兹 fiber 腔(FPFC)中,并在室温下观察到最高可达100倍的腔内诱导光谱增强。克服hBN引起的散射损失的提取hBN膜(其中包含单光子发射器),为未来应用(例如用作光机械系统)铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.13985,
  title  = {Extracting Membrane-like hexagonal Boron Nitride hosting single Defect Centers for Resonator Integration},
  author = {Patrick Maier and Alexander Kubanek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.13985},
  year   = {2025}
}