六方氮化硼中量子发射体与低能声子模式的机械解耦
介观与纳米尺度物理
2020-10-02 v1 材料科学
光学
量子物理
摘要
六方氮化硼(hBN)中的量子发射体近来被报道具有直至室温均满足傅里叶变换极限的均匀线宽。这一异常观测被追溯至与面内声子模式的解耦，若发射体位于 hBN 宿主材料的两平面之间则可能出现该解耦。本工作中，我们研究该机械解耦的起源。改进的样品制备实现了背景降低和光谱扩散减少 70 倍（此前这是 hBN 中缺陷中心的主要缺陷），并使我们揭示出低声子频率下电子-声子谱密度中的间隙。这种与声子的解耦在室温下持续存在，并解释了观测到的直至 300K 的傅里叶变换极限谱线。此外，我们研究偶极发射方向性，显示出优先通过 hBN 薄片侧面发射光子，支持了缺陷中心面外畸变的论断。我们的工作为深入理解直至室温傅里叶变换极限谱线持续存在的底层物理奠定基础。它还描述了如何在 hBN 大量缺陷中心中识别机械孤立发射体。因此，它为室温下 hBN 缺陷中心的量子光学应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2004.10826,
title = {Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride from Low-Energy Phonon Modes},
author = {Michael Hoese and Prithvi Reddy and Andreas Dietrich and Michael K. Koch and Konstantin G. Fehler and Marcus W. Doherty and Alexander Kubanek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10826},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 5 figures