利用高斯声学探测碳化硅中的自旋-声子相互作用
量子物理
2019-04-16 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
混合自旋-机械系统为集成量子寄存器与换能器提供了平台。此类系统的高效创建与控制需要全面理解单个自旋与机械组分及其相互作用。碳化硅（SiC）中的点缺陷在晶圆级、低声学损耗材料中提供了长寿命、可光学寻址的自旋寄存器，使其成为与高品质因数机械谐振器集成的天然候选者。在此，我们展示了SiC中表面声波的高斯聚焦，其通过一种新颖的频闪X射线衍射成像技术表征，该技术在纳米空间分辨率下提供直接的应变幅值信息。利用第一性原理计算，我们给出了SiC中具有C3v对称性的各类缺陷的自旋-应变耦合更完整的图像。这揭示了剪切对于未来器件工程与增强自旋-机械耦合的重要性。我们展示了无需微波磁场的声学顺磁共振的全光学探测，这与传感应用相关。最后，我们展示了机械驱动的Autler-Townes分裂和磁禁戒Rabi振荡。这些结果为三级自旋系统的全应变控制奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1804.10996,
title = {Probing spin-phonon interactions in silicon carbide with Gaussian acoustics},
author = {Samuel J. Whiteley and Gary Wolfowicz and Christopher P. Anderson and Alexandre Bourassa and He Ma and Meng Ye and Gerwin Koolstra and Kevin J. Satzinger and Martin V. Holt and F. Joseph Heremans and Andrew N. Cleland and David I. Schuster and Giulia Galli and David D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.10996},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 4 figures