携带具有近乎寿命极限线宽的量子发射体的纳米金刚石
材料科学
2016-12-13 v2 介观与纳米尺度物理
光学
量子物理
摘要
纳米金刚石（NDs）承载光学活性缺陷，是量子传感、生物成像和量子光学应用中的重要技术材料。已知带负电的硅空位（SiV）缺陷在分子尺寸的NDs（1至6 nm）中发光，其光谱性质取决于周围宿主晶格的质量。因此，该缺陷是研究小型NDs材料性质的良好探针。在此，我们报道了采用新型高压高温（HPHT）技术制备的纳米金刚石中承载的SiV色心前所未有的窄光学跃迁。测量到SiV零声子线在5 K下跨多个NDs样品具有1.05 nm的非均匀分布。对于小于200 nm的纳米金刚石中的SiV中心，测量到个别谱线窄至354 MHz，比先前报道的纳米金刚石最佳SiV线窄四倍。对表观光谱扩散进行校正后得到约200 MHz的均匀线宽，接近辐射寿命所限制的宽度。这些结果表明，直接HPHT合成技术能够生产具有高晶格质量的纳米金刚石，因此是一种有价值的技术材料。
引用
@article{arxiv.1602.03391,
title = {Nanodiamonds carrying quantum emitters with almost lifetime-limited linewidths},
author = {Uwe Jantzen and Andrea B. Filipovski and Daniel S. Rudnicki and Clemens Schäfermeier and Kay D. Jahnke and Ulrik L. Andersen and Valery A. Davydov and Viatcheslav N. Agafonov and Alexander Kubanek and Lachlan J. Rogers and Fedor Jelezko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03391},
year = {2016}
}