用光子腔增强激光写入钻石中的颜色中心
Anchita Addhya1, Victor Tyne2, Xinghan Guo1
1Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago, Chicago, Illinois 60637, United States.
Nano letters
|August 29, 2024
概括
研究人员使用激光写作在纳米光子设备中演示了钻石颜色中心的确定性创建. 这种方法通过在纳米柱和共振器中产生缺陷来提高量子技术的产量和可扩展性.
科学领域:
- 量子光学就是一个量子光学.
- 材料科学是一种材料科学.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 钻石中的颜色中心对于量子技术至关重要,但它们的产生通常是随机的.
- 需要确定性创建方法来提高基于钻石的量子设备的产量,可扩展性和集成性.
研究的目的:
- 扩展脉冲激光写作技术,以确定色彩中心创建钻石纳米光子设备.
- 在这些纳米结构中在低温温度下展示现场创建和读取缺陷.
主要方法:
- 利用脉冲激光激发来创建钻石纳米柱和光子共振器中的缺陷.
- 在冷温度下进行现场光学写作和光发光读取.
- 制造的目标共振器来增强激光写字的场强度.
主要成果:
- 在钻石纳米柱中成功演示了光学驱动的碳空位 (GR1) 和空位 (NV) 中心的创建.
- 从纳米柱中创建的颜色中心观察到增强的光发光收集效率.
- 通过利用空腔增强场,在使用皮科朱尔脉冲能量的目标共振器中实现了缺陷创建,比散装方法低100倍.
结论:
- 脉冲激光写作是一种可行的方法,用于在钻石纳米光子设备中确定性颜色中心的创建.
- 纳米光子结构,特别是共振器,可以显著提高缺陷创建的效率.
- 这项工作为可扩展和集成的钻石量子技术铺平了道路.
