六方氮化硼中可见自旋缺陷的激光直写及其在自旋基技术中的应用
光学
2023-07-14 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
二维六方氮化硼（hBN）中可光学寻址的自旋因其在片上量子器件（如量子传感器与量子网络）中的潜在优势而广受关注。hBN 中已发现多种自旋缺陷，但除带负电的硼空位（）外，其他缺陷尚无便捷且确定性的生成方法报道。本文报道利用飞秒激光直写技术，可在纳米级 hBN 薄片上确定性地创建光谱范围 550 nm 至 800 nm 的自旋缺陷系综。在垂直于衬底的磁场中检测到正单峰光探测磁共振（ODMR）信号，对比度可达 0.8%。通过合适的 hBN 薄片厚度、衬底及飞秒激光脉冲能量，我们可确定性且高效地生成明亮自旋缺陷阵列。我们的结果为在 hBN 中创建自旋缺陷提供了一种便捷的确定性方法，将推动未来自旋基技术（如量子磁力计阵列）研究与应用的更多努力。
引用
@article{arxiv.2207.00714,
title = {Laser Direct Writing of Visible Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride for Applications in Spin-Based Technologies},
author = {Yuan-Ze Yang and Tian-Xiang Zhu and Zhi-Peng Li and Xiao-Dong Zeng and Nai-Jie Guo and Shang Yu and Yu Meng and Zhao-An Wang and Lin-Ke Xie and Zong-Quan Zhou and Qiang Li and Jin-Shi Xu and Xiao-Ying Gao and Wei Liu and Yi-Tao Wang and Jian-Shun Tang and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00714},
year = {2023}
}