铈离子注入六方氮化硼中光子发射体的研究
介观与纳米尺度物理
2021-10-05 v1 材料科学
摘要
六方氮化硼（hBN）中的色心作为纳米级传感和量子信息处理的新型平台正引起广泛关注。遗憾的是，其原子结构在很大程度上仍不清楚，且迄今为止研究的发射体中只有很小一部分具有作为光寻址自旋量子比特所需的特性。在此，我们利用变温共聚焦荧光显微镜研究了一类通过铈离子注入薄 hBN 薄片中产生的新点缺陷。我们发现，相当大比例的发射体表现出明亮的室温发射和良好的光学稳定性，表明形成了基于 Ce 的点缺陷。利用密度泛函理论（DFT）我们计算了候选发射体的发射特性，并筛选出 CeVB 中心——由相邻于硼空位的层间 Ce 原子形成——作为一种可能的微观模型。我们的结果提出了一种引人入胜的缺陷工程途径，同时利用了稀土离子的独特性质和二维材料宿主的多样性。
引用
@article{arxiv.2110.00895,
title = {Investigation of photon emitters in Ce-implanted hexagonal boron nitride},
author = {Gabriel I. López-Morales and Mingxing Li and Alexander Hampel and Sitakanta Satapathy and Nicholas V. Proscia and Harishankar Jayakumar and Artur Lozovoi and Daniela Pagliero and Gustavo E. Lopez and Vinod M. Menon and Johannes Flick and Carlos A. Meriles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00895},
year = {2021}
}