TiO$_2$中铒离子注入的窄光学线宽
应用物理
2020-01-08 v1 材料科学
量子物理
摘要
固态中的原子及类原子缺陷被广泛探索用于量子计算机、量子网络与量子传感器。稀土离子是一类极具吸引力的原子缺陷，具有与宿主晶体隔离的窄自旋和光学跃迁，可掺入多种材料。然而，在绝大多数被深入研究的宿主晶体中，丰富核自旋产生的磁噪声阻碍了长电子自旋相干时间的实现。在此，我们展示可通过离子注入将Er离子引入TiO——一种未被广泛研究用于稀土离子的、天然核自旋丰度低的宿主晶体。我们观察到注入的Er高效进入Ti位（产率40%），并测得窄的非均匀自旋与光学线宽（分别为20和460 MHz），可与体掺杂Er晶体宿主相比拟。本工作表明离子注入是研究新宿主中稀土离子的可行途径，并向实现用于量子技术的、具有长自旋相干时间的单地址稀土离子迈出重要一步。
引用
@article{arxiv.1909.06304,
title = {Narrow optical linewidths in erbium implanted in TiO$_2$},
author = {Christopher M. Phenicie and Paul Stevenson and Sacha Welinski and Brendon C. Rose and Abraham T. Asfaw and Robert J. Cava and Stephen A. Lyon and Nathalie P. de Leon and Jeff D. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.06304},
year = {2020}
}