利用单个色心探测金刚石中的电荷动力学
介观与纳米尺度物理
2021-09-08 v1 量子物理
摘要
为了在量子技术中充分利用固体中的色心，必须对其电荷态进行控制。然而，宽禁带半导体中深能级缺陷的微观电荷动力学十分复杂，且仍有许多未知之处。在此，我们利用单个氮空位（NV）中心的单发电荷态读出，来探测金刚石中周围缺陷的电荷动力学。我们表明，NV中心的电荷态可通过捕获由数微米外缺陷的光照所产生的空穴而发生转换。利用该方法，我们研究了硅空位（SiV）中心的光学电荷转换，并提供证据表明SiV中心在光照下的暗态为SiV2-。这些测量说明，载流子的产生、输运与捕获是设计和实现色心量子器件时的重要考量因素，并为探测和控制金刚石中的电荷动力学提供了一种新途径。
引用
@article{arxiv.2106.05405,
title = {Probing charge dynamics in diamond with an individual color center},
author = {A. Gardill and I. Kemeny and M. C. Cambria and Y. Li and H. T. Dinani and A. Norambuena and J. R. Maze and V. Lordi and S. Kolkowitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.05405},
year = {2021}
}
备注
Main text: 18 pages, 4 figures, 32 references. Supporting Information: 20 pages, 9 figures, 2 tables, 12 references