六方氮化硼中硼空位自旋缺陷的同位素调控

T. Clua-Provost; A. Durand; Z. Mu; T. Rastoin; J. Fraunié; E. Janzen; H. Schutte; J. H. Edgar; G. Seine; A. Claverie; X. Marie; C. Robert; B. Gil; G. Cassabois; V. Jacques

doi:10.1103/PhysRevLett.131.126901

六方氮化硼中硼空位自旋缺陷的同位素调控

量子物理 2023-10-03 v1 材料科学

作者: T. Clua-Provost , A. Durand , Z. Mu , T. Rastoin , J. Fraunié , E. Janzen , H. Schutte , J. H. Edgar , G. Seine , A. Claverie , X. Marie , C. Robert , B. Gil , G. Cassabois , V. Jacques

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摘要

我们报道了 hosted 于同位素工程六方氮化硼（hBN）晶体中硼空位（V $_\text{B}^-$ ）中心的电子自旋共振（ESR）光谱。我们首先表明，以 $^{15}$ N对hBN进行同位素纯化可产生简化且分辨良好的V $_\text{B}^-$ 中心超精细结构，而以 $^{10}$ B纯化则导致更窄的ESR线宽。这些结果确立了同位素纯化的h $^{10}$ B $^{15}$ N晶体作为未来量子技术中利用V $_\text{B}^-$ 自旋缺陷的最优宿主材料。基于这些发现，我们随后展示了h $^{10}$ B $^{15}$ N中 $^{15}$ N核的光诱导极化，其机制依赖于V $_\text{B}^-$ 基态中的电子-核自旋混合。本工作为基于二维材料平台的自旋量子传感器与模拟器的未来发展开辟了新前景。

关键词

六方氮化硼硼空位中心同位素调控电子自旋共振自旋缺陷量子传感

引用

@article{arxiv.2307.06774,
  title  = {Isotopic control of the boron-vacancy spin defect in hexagonal boron nitride},
  author = {T. Clua-Provost and A. Durand and Z. Mu and T. Rastoin and J. Fraunié and E. Janzen and H. Schutte and J. H. Edgar and G. Seine and A. Claverie and X. Marie and C. Robert and B. Gil and G. Cassabois and V. Jacques},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.06774},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 3 figure

六方氮化硼中硼空位自旋缺陷的同位素调控

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