用植入的WS₂片在电信波长中发射室温光子

科学领域:

• 量子技术是一种量子技术.
• 材料科学是一种材料科学.
• 固态物理 固态物理

背景情况:

• 晶体中的可光学定位的自旋杂质是固态量子技术的关键.
• 调和发射器和宿主材料的约束是一个重大挑战.
• 稀土离子在二维 (2D) 材料中提供了一个潜在的解决方案,因为它们具有类似原子的转换和多功能范德瓦尔斯系统.

研究的目的:

• 为了研究二硫化 (WS2) 片的 (Er) 合的光子发射特性.
• 探索二维材料作为稀土量子发射器的主机的潜力.
• 评估这些系统对于量子技术应用的适用性.

主要方法:

• 埃尔比亚的离子植入WS2片中.
• 对焦显微镜用于光学表征.
• 理论分析的初始计算.
• 光学光谱学和偏振选择性测量.

主要成果:

• 在电信频段中从Er-doped WS2.2中识别出狭窄的,长寿命的光发光线.
• 通过低温热回火激活了这些排放线.
• 在发射器组合中观察到统一的光谱和偏振反应.
• 在一系列温度范围内表现出稳定的光亮度,表明无效的非辐射放松.

结论:

• 用er-doped的WS2片为2D托管的电信带量子发射器提供了一个可行的平台.
• 温度稳定性和狭窄的线宽对于量子应用是有利的.
• 这项工作为新型固态设备开辟了道路,将这些发射器与光子结构集成在一起.