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调控六方氮化硼中自旋缺陷的电荷态

光学 2023-07-26 v1 材料科学 量子物理

摘要

六方氮化硼(hBN)中的带负电硼空位(VB\small{V_B^-})近来作为层状材料用于量子信息处理和量子传感的自旋缺陷而受到关注。然而,硼空位在hBN晶格中可存在多种电荷态,但仅-1态具有自旋依赖的光致发光并充当自旋-光子接口。在此,我们研究了激光与电子束激发下VB\small{V_B}缺陷的电荷态切换。我们展示了-1态与0态之间的确定性、可逆切换(VBVB0+e\small{V_B^- \rightleftharpoons V_B^0 + e^-}),其速率由层状异质结构器件注入hBN的过剩电子或空穴所控制。我们的工作提供了一种监测与操控VB\small{V_B}电荷态的手段,并稳定-1态,而这是该缺陷光学自旋操控与读取的先决条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.05866,
  title  = {Manipulating the Charge State of Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride},
  author = {Angus Gale and Dominic Scognamiglio and Ivan Zhigulin and Benjamin Whitefield and Mehran Kianinia and Igor Aharonovich and Milos Toth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05866},
  year   = {2023}
}