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Spin-coherence characterization of boron vacancy defects in hexagonal boron nitride with broadband microwave pulses

介观与纳米尺度物理 2026-05-01 v1

摘要

六方氮化硼 (hBN) 中的带负电硼空位 (VB-) 缺陷在纳米尺度邻近量子传感方面具有广阔前景。为了评估其性能,表征自旋相干时间 T2* 和 T2 至关重要。在本研究中,我们使用直接压印在窄金线上的同位素富集 hBN 薄膜,实现了 VB- 的亚 GHz 拉比振荡。利用这些强微波脉冲,我们进行了 Ramsey 干涉和 Hahn 回波测量。Ramsey 干涉信号显示出类高斯衰减,得到 T2* = 13.8 ns。Hahn 回波测量给出 T2 = 108.7 ns,拉伸因子为 α = 1.25。这些结果实验上阐明了 VB- 的自旋相干特性,并为评估具有宽共振线宽的范德华薄膜中自旋缺陷的相干性提供了一种有效方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.27843,
  title  = {Spin-coherence characterization of boron vacancy defects in hexagonal boron nitride with broadband microwave pulses},
  author = {Yuki Nakamura and Takuya Iwasaki and Shu Nakaharai and Shinichi Ogawa and Yukinori Morita and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Kento Sasaki and Kensuke Kobayashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27843},
  year   = {2026}
}