4H-SiC中自旋缺陷的光学电荷态控制
介观与纳米尺度物理
2017-12-04 v1 材料科学
量子物理
摘要
碳化硅（SiC）中的缺陷已成为光活性自旋量子技术的一个有利平台。自旋量子比特存在于这些缺陷的特定电荷态中，控制这些态的能力可提供增强的自旋依赖读出和量子比特的长期电荷稳定性。我们研究了4H-SiC中两个主要自旋量子比特——双空位（VV）和硅空位（Vsi）——的电荷态控制，获得了这些缺陷亮态与暗态之间的双向光学电荷转换。我们测量到使用近紫外激发时VV系综的光致发光增强了高达三个数量级（取决于衬底），且未降低电子自旋相干时间。该电荷转换在低温下稳定数小时，允许对相对电荷态布居进行空间且持久的图案化。我们建立了所涉缺陷和光学过程的综合模型，为改进材料设计和开发SiC中的量子应用提供了坚实基础。
引用
@article{arxiv.1705.09714,
title = {Optical charge state control of spin defects in 4H-SiC},
author = {Gary Wolfowicz and Christopher P. Anderson and Andrew L. Yeats and Samuel J. Whiteley and Jens Niklas and Oleg G. Poluektov and F. Joseph Heremans and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.09714},
year = {2017}
}
备注
10 pages, figures