Opticheskaya spinovaya initsializatsiya azot-vakansionnykh tsentrov v izotopno-obogashchennom (28Si) kristalle 6H-SiC dlya kvantovykh tekhnologiy

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Высокоспиновые дефектные центры в кристаллических матрицах используются в качестве базы для квантово-вычислительных технологий, высокочувствительных сенсоров и источников однофотонных излучений. В данной работе методами фотоиндуцированного (λ = 980 нм) высокочастотного (94 ГГц, 3.4 Тл) импульсного электронного парамагнитного резонанса при температуре T = 150 K исследованы оптически активные азот-вакансионные центры окраски (NV-) в изотопно-модифицированном (28Si, ядерный спин I = 0) кристалле карбида кремния 6H-28SiC. Идентифицированы три структурнонеэквивалентных типа NV- центров с аксиальной симметрией и определены их спектроскопические параметры. Длинные ансамблевые значения времен спин-решеточной T1 = 1.3 мс и спин-спиновой T2 = 59 мкс релаксаций NV- центров со сверхузкими линиями поглощения (450 кГц), позволяют высокоселективно возбуждать резонансные переходы между подуровнями (mI), обусловленными слабым сверхтонким взаимодействием (A ≈ 1 МГц) с ядрами 14N (I = 1), для квантового манипулирования электронной спиновой намагниченностью.

Sobre autores

F. Murzakhanov

Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: murzakhanov.fadis@yandex.ru
Казань, Россия

M. Sadovnikova

Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Казань, Россия

G. Mamin

Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Казань, Россия

D. Shurtakova

Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Казань, Россия

E. Mokhov

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

O. Kazarova

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

M. Gafurov

Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Казань, Россия

Bibliografia

  1. V. M. Acosta, E. Bauch, M. P. Ledbetter, A. Waxman, L.-S. Bouchard, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 104, 070801 (2010); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.070801.
  2. C. E. Bradley, J. Randall, M. H. Abobeih, R. C. Berrevoets, M. J. Degen, M. A. Bakker, M. Markham, D. J. Twitchen, and T. H. Taminiau, Phys. Rev. X 9, 031045 (2019); https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.031045.
  3. J. F. Barry, J. M. Schloss, E. Bauch, M. J. Turner, C. A. Hart, L. M. Pham, and R. L. Walsworth, Rev. Mod. Phys. 92, 015004 (2020); https://doi.org/10.1103/RevModPhys.92.015004.
  4. M. W. Doherty, V. V. Struzhkin, D. A. Simpson, L. P. McGuinness, Y. Meng, A. Stacey, T. J. Karle, R. J. Hemley, N. B. Manson, L. C. L. Hollenberg, and S. Prawer, Phys. Rev. Lett. 112, 047601 (2014); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.047601.
  5. M. Xu, Y. R. Girish, K. P. Rakesh, P. Wu, H. M. Manukumar, S. M. Byrappa, Sh. M. Udayabhanu, and K. Byrappa, Mater. Today. Commum. 28, 102533 (2021); https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102533.
  6. R. A. Babunts, Yu. A. Uspenskaya, A. P. Bundakova, G. V. Mamin, A. N. Anisimov, and P. G. Baranov, JETP Lett. 116, 785 (2022); https://doi.org/10.1134/S002136402260241X.
  7. F. F. Murzakhanov, B. V. Yavkin, G. V. Mamin, S. B. Orlinskii, H. J. von Bardeleben, T. Biktagirov, U. Gerstmann, and V. A. Soltamov, Phys. Rev. B 103, 245203 (2021); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.245203.
  8. R. A. Babunts, Yu. A. Uspenskaya, A. P. Bundakova, G. V. Mamin, E. N. Mokhov, and P. G. Baranov, JETP Lett. 118, 629 (2023); https://doi.org/10.1134/S0021364023603135.
  9. P. Neumann, I. Jakobi, F. Dolde, C. Burk, R. Reuter, G. Waldherr, J. Honert, T. Wolf, A. Brunner, J. H. Shim, D. Suter, H. Sumiya, J. Isoya, and J. Wrachtrup, Nano Lett. 13, 2738 (2013); https://doi.org/10.1021/nl401216y.
  10. Yu. A. Vodakov, E. N. Mokhov, M. G. Ramm, and A. D. Roenkov, Krist. Tech. 14, 729 (1979); https://doi.org/10.1002/crat.19790140618.
  11. V. A. Soltamov, C. Kasper, A. V. Poshakinskiy, A. N. Anisimov, E. N. Mokhov, A. Sperlich, S. A. Tarasenko, P. G. Baranov, G. V. Astakhov, and V. Dyakonov, Nat. Commun. 10, 1678 (2019); https://doi.org/10.1038/s41467-019-09429-x.
  12. H. J. von Bardeleben, J. L. Cantin, A. Csore, A. Gali, E. Rauls, and U. Gerstmann, Phys. Rev. B 94, 121202 (2016); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.121202.
  13. S. Stoll and A. Schweiger, J. Magn. Reson. 178, 42 (2006); https://doi.org/10.1016/j.jmr.2005.08.013.
  14. Kh. Khazen, H. J. von Bardeleben, S. A. Zargaleh, J. L. Cantin, M. Zhao, W. Gao, T. Biktagirov, and U. Gerstmann, Phys. Rev. B 100, 205202 (2019); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.100.205202.
  15. P. Udvarhelyi, V. O. Shkolnikov, A. Gali, G. Burkard, and A. Palyi, Phys. Rev. B 98, 075201 (2018); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.075201.
  16. P. J. M. van Kan, E. van der Horst, E. J. Reijerse, P. J. M. van Bentum, and W. R. Hagen, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 94, 2975 (1998); https://doi.org/10.1039/A803058H.
  17. K. Park, M. A. Novotny, N. S. Dalal, S. Hill, and P. A. Rikvold, Phys. Rev. B 65, 014426 (2001); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.014426.
  18. И. Елисеев, Е. Единач, О. Казарова, А. Смирнов, ФТТ 65(6), 1031 (2023); https://doi.org/10.21883/FTT.2023.06.55661.74.
  19. J. Davidsson, V. Ivady, R. Armiento, T. Ohshima, N. T. Son, A. Gali, and I. A. Abrikosov, Appl. Phys. Lett. 114, 112107 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5083031.
  20. M. J. Graham, J. M. Zadrozny, M. Shiddiq, J. S. Anderson, M. S. Fataftah, S. Hill, and D. E. Freedman, J. Am. Chem. Soc. 136, 7623 (2014); https://doi.org/10.1021/ja5037397.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Российская академия наук, 2024