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利用$^{12}$C 注入实现金刚石中自旋的三维定位

材料科学 2015-06-19 v1 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

我们展示了通过在生长过程中掺杂氮并结合生长后12^{12}C 注入技术(该技术有助于晶体中空位的形成),实现了金刚石中单个氮 - 空位(NV)色心的三维定位。我们表明,可以通过注入剂量控制 NV 密度,而无需增加氮的掺入量。通过纳米级孔径注入大剂量12^{12}C,我们能够在确定性位置将单个 NV 色心定位在约(180 nm)3(\sim 180\ \mathrm{nm})^3的体积内,同时可重复地保持大于300 μs300\ \mu\mathrm{s}的相干时间(T2T_2)。我们的方法使得将 NV 色心集成到金刚石纳米结构中成为可能,从而实现可扩展的自旋传感器件以及由光子和声子介导的相干自旋耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.7352,
  title  = {Three-dimensional localization of spins in diamond using 12C implantation},
  author = {Kenichi Ohno and F. Joseph Heremans and Charles F. de las Casas and Bryan. A. Myers and Benjamín J. Aleman and Ania C. Bleszynski Jayich and David D. Awschalom},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7352},
  year   = {2015}
}

备注

21 pages, 3 figures