碳化硅中单个 V1 中心的自旋-光学动力学与量子效率

碳化硅中的色心因宿主材料的可扩展性以及集成到纳米光子谐振腔中的演示，正成为分布式自旋量子应用的新兴候选者。近期，碳化硅中的硅空位中心已被确定为具有优异自旋与光学性质的 promising 系统。此处，我们深入研究 4H 多型碳化硅中六方晶格位点的单个硅空位中心（即 V1）的自旋-光学动力学。通过利用共振与高于共振的亚寿命脉冲激发，我们确定了自旋依赖的激发态寿命与系间交叉速率。我们推断系间交叉速率的方法基于全光学脉冲初始化与读出方案，并适用于具有类似动力学模型的自旋活性色心。此外，基于相干光学拉比测量与采用电场模拟的局域场校准，评估了 V1 缺陷的光学跃迁偶极强度与量子效率。所测速率很好地解释了自旋态极化动力学的结果，我们进一步讨论了共振增强结构（如辐射寿命缩短与珀塞尔增强）中改变的光发射动力学。通过提供对 V1 中心自旋-光学动力学的详尽描述，我们的工作深化了对该系统的理解，从而指导基于碳化硅硅空位中心的可扩展量子应用的实现。