用于超快速空排放的等离子钻石膜
Andrew M Boyce1, Hengming Li1, Nathaniel C Wilson2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Duke University, Durham, North Carolina 27708, United States.
Nano letters
|March 13, 2024
概括
研究人员使用等离子体腔增强了钻石中的空位中心 (SiV),实现了超快速发射. 这一突破提高了量子技术的SiV亮度和速度.
科学领域:
- 量子科学和技术 量子科学和技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米光子学 纳米光子学
背景情况:
- 由于光稳定性和排放性质,钻石中的空位中心 (SiV) 对量子应用具有前景.
- 通过光腔提高SiVs缓慢的纳秒激发状态寿命是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 通过将它们合到低衍射限制的等离子腔中来增强SiVs的自发发射率和光发光.
- 研究植入深度和超薄钻石膜对SiV性能的影响.
主要方法:
- 将负电荷的SiV与在金膜上的超薄钻石膜上制造的等离子纳米间隙腔相合.
- 在不同的深度 (5和10 nm) 植入SiV,以研究表面效应.
- 使用仪器有限的测量来确定激发状态的寿命和排放增强.
主要成果:
- 实现了 ≤8 ps的仪器有限的兴奋状态寿命,即自发发射率的135倍增强.
- 观察到光发光的亮度增加了19倍.
- 证明了等离子体空洞在克服寿命限制方面的有效性.
结论:
- 等离子腔显著提高SiV发射速度和亮度,克服了以前的限制.
- 该研究提供了通过腔室设计和植入深度控制来优化SiV性能的见解.
- 这项工作为开发超快速和明亮的基于SiV的量子设备铺平了道路.
