确认碳为六方氮化硼可见单光子发射源
应用物理
2021-03-17 v3 材料科学
光学
摘要
六方氮化硼（hBN）中的单光子发射器（SPEs）因其优越的光学性质在过去几年中受到显著关注。然而，尽管有大量的实验结果和理论计算，导致所观测发射的缺陷结构仍不明确。在此，通过控制杂质掺入 hBN 并比较多种合成方法，我们提供了可见 SPEs 与碳相关的直接证据。在这些缺陷的系综上展示了室温光探测磁共振（ODMR）。我们还进行了离子注入实验，并确认仅碳注入可在可见光谱范围产生 SPEs。对数百种潜在碳基缺陷跃迁的计算分析表明，该发射源于带负电的 VBCN- 缺陷，其经历长程面外形变且对环境敏感。我们的结果解决了关于 hBN 中可见范围单发射器起源的长期争论，并将对用于量子光子器件的这些缺陷的确定性工程至关重要。
引用
@article{arxiv.2003.00949,
title = {Identifying Carbon as the Source of Visible Single Photon Emission from Hexagonal Boron Nitride},
author = {Noah Mendelson and Dipankar Chugh and Jeffrey R. Reimers and Tin S. Cheng and Andreas Gottscholl and Hu Long and Christopher J. Mellor and Alex Zettl and Vladimir Dyakonov and Peter H. Beton and Sergei V. Novikov and Chennupati Jagadish and Hark Hoe Tan and Michael J. Ford and Milos Toth and Carlo Bradac and Igor Aharonovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00949},
year = {2021}
}