六方氮化硼中等离子体增强的高对比度浅层自旋缺陷用于量子传感
量子物理
2021-09-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近来在层状范德华材料六方氮化硼（hBN）中发现的自旋缺陷在量子传感方面具有巨大潜力。然而，目前 hBN 自旋缺陷的光致发光和光探测磁共振（ODMR）对比度相对较低，这限制了其灵敏度。在此我们报道了在室温下创纪录的高达 46% 的 ODMR 对比度，并通过金膜微波波导的表面等离激元将 hBN 自旋缺陷的光致发光同时增强了至多 17 倍。我们的结果是通过低能 He 离子注入创建的 hBN 纳米片中的浅层硼空位自旋缺陷，以及通过光刻制备的金膜微波波导获得的。我们还探究了微波和激光功率对 ODMR 的影响，并提升了 hBN 自旋缺陷对磁场检测的灵敏度。我们的结果支持了 hBN 自旋缺陷在纳米级量子传感中的广阔潜力。
引用
@article{arxiv.2106.13915,
title = {High-contrast plasmonic-enhanced shallow spin defects in hexagonal boron nitride for quantum sensing},
author = {Xingyu Gao and Boyang Jiang and Andres E. Llacsahuanga Allcca and Kunhong Shen and Mohammad A. Sadi and Abhishek B. Solanki and Peng Ju and Zhujing Xu and Pramey Upadhyaya and Yong P. Chen and Sunil A. Bhave and Tongcang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13915},
year = {2021}
}