悬浮六方氮化硼中量子发射器的光学特征
介观与纳米尺度物理
2018-04-30 v1
摘要
六方氮化硼（h-BN）是用于固态量子工程的一种极具前景的材料。类似于金刚石等三维宽禁带半导体，h-BN 中存在表现出可见荧光的孤立缺陷，将此类量子发射器定位于二维材料内的能力有望在量子传感、光子学及其他量子技术领域带来突破性进展。然而，这些应用的关键在于理解 h-BN 量子发射背后的物理机制。我们报道了在悬浮单晶 h-BN 薄膜中可见光单光子源的制备与表征。在环境条件下，这些发射器明亮且在数月的时间尺度内保持稳定。在消除了衬底相互作用后，我们研究了缺陷光发射的光谱、时间和空间特征，这些特征为其电子和化学结构提供了若干线索。对缺陷光谱的分析揭示了尽管荧光波长差异很大，但在电子-振动耦合上存在相似性；对其偏振发射模式的统计分析表明，部分缺陷的光学偶极取向与单晶 h-BN 薄膜的原始晶轴之间存在相关性。这些测量结果对可能的缺陷模型构成了约束，此外还表明，在自悬浮 h-BN 中可以同时存在若干类发射器，它们可能是不同的缺陷、同一缺陷的不同电荷态，或是强烈局域扰动的结果。
引用
@article{arxiv.1609.02641,
title = {Optical Signatures of Quantum Emitters in Suspended Hexagonal Boron Nitride},
author = {Annemarie L. Exarhos and David A. Hopper and Richard R. Grote and Audrius Alkauskas and Lee C. Bassett},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02641},
year = {2018}
}