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金刚石中硅空位电荷态的快速光电转换

量子物理 2024-02-26 v1 应用物理

摘要

金刚石中的 IV 族空位色心是有前景的自旋-光子接口,在光子量子技术应用方面具有巨大潜力。为了扩展到多量子比特器件,迫切需要可靠的方法来控制和稳定其电荷态。在此,我们结合发光与光电流谱操纵硅空位(SiV)系的电荷态。通过审慎选择施加于平面内表面电极的局部电势与激光激发波长,我们以 MHz 速率和 90% 对比度可控地在光学活跃的 SiV^- 与暗的 SiV2^{2-} 之间转换电荷态。我们在空穴俘获下观察到强烈的 SiV^- 光致发光,测得从暗的 SiV2^{2-} 到亮的 SiV^- 的本征转换时间为 36.4(6.7)ms,并展示了如何通过光泵浦将其增强 10510^5 倍。此外,我们获得了关于促成光导率的缺陷的新信息,表明存在替代位氮与双空位。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12288,
  title  = {Fast optoelectronic charge state conversion of silicon vacancies in diamond},
  author = {Manuel Rieger and Viviana Villafane and Lina M. Todenhagen and Stephan Matthies and Stefan Appel and Martin S. Brandt and Kai Mueller and Jonathan J. Finley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12288},
  year   = {2024}
}

备注

5 figures