单团组-IV 杂质中心在金刚石中的激光激活
量子物理
2024-09-12 v1 材料科学
摘要
基于金刚石中组-IV 杂质中心的自旋-光子接口为量子网络提供了有前景的平台。该领域的关键挑战之一是实现精确的单缺陷定位和激活，这对于可扩展的器件制造至关重要。本文通过演示一种两步制造方法，用于锗空位 (SnV-) 中心，该方法使用受控离子植入随后进行局部亚秒激光退火并伴随原位光谱监控。离子植入以亚 50 nm 的分辨率进行，剂量可控制于从数百个离子到单个离子/位点，受泊松分布限制。通过采用这种方法，我们成功地演示了单位点 SnV- 中心的选择性创建和修改。该技术为单缺陷水平的材料调控打开了一扇窗，为缺陷结构和退火过程中缺陷动力学提供了新见解。虽然针对 SnV- 中心进行演示，但这种通用方法可以很容易地推广到金刚石和宽带隙材料中的其他植入杂质中心。
引用
@article{arxiv.2409.07421,
title = {Laser Activation of Single Group-IV Colour Centres in Diamond},
author = {Xingrui Cheng and Andreas Thurn and Guangzhao Chen and Gareth S. Jones and Maddison Coke and Mason Adshead and Cathryn P. Michaels and Osman Balci and Andrea C. Ferrari and Mete Atatüre and Richard Curry and Jason M. Smith and Patrick S. Salter and Dorian A. Gangloff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07421},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 4 figures, methods, and supplementary information