論文の概要: Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride
from Low-Energy Phonon Modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.10826v1
- Date: Wed, 22 Apr 2020 20:00:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-22 10:59:21.287408
- Title: Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride
from Low-Energy Phonon Modes
- Title（参考訳）: 低エネルギーフォノンモードからの六方晶窒化ホウ素中の量子エミッタの機械的分離
- Authors: Michael Hoese, Prithvi Reddy, Andreas Dietrich, Michael K. Koch,
Konstantin G. Fehler, Marcus W. Doherty, Alexander Kubanek
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素 (hBN) の量子放出体は, 最近, 室温のフーリエ変態限界に従って均一な直線幅を持つことが報告された。
この異常な観測は、hBNホスト物質の2つの平面の間にエミッターが配置されている場合に発生する、面内フォノンモードからの分離に遡る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.77024349608834
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum emitters in hexagonal Boron Nitride (hBN) were recently reported to
hol a homogeneous linewidth according to the Fourier-Transform limit up to room
temperature. This unusual observation was traced back to decoupling from
in-plane phonon modes which can arise if the emitter is located between two
planes of the hBN host material. In this work, we investigate the origins for
the mechanical decoupling. Improved sample preparation enabled a reduced
background and a 70-fold decrease of spectral diffusion which was so far the
major drawback of defect center in hBN and allowed us to reveal a gap in the
electron-phonon spectral density for low phonon frequencies. This decoupling
from phonons persists at room temperature and explains the observed Fourier
Transform limited lines up to 300K. Furthermore, we investigate the dipole
emission directionality and show a preferred photon emission through the side
of the hBN flakes supporting the claim for an out-of-plane distortion of the
defect center. Our work lays the foundation to a deeper understanding of the
underlying physics for the persistence of Fourier-Transform limit lines up to
room temperature. It furthermore provides a description on how to identify the
mechanically isolated emitter within the large number of defect centers in hBN.
Therefore, it paves the way for quantum optics applications with defect centers
in hBN at room temperature.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素 (hBN) の量子放出体は, 最近, 室温のフーリエ変態限界に従って均一な直線幅を持つことが報告された。
この異常な観察は、エミッターがhbnホスト物質の2つの平面の間にある場合に生じる、平面内フォノンモードからの分離にさかのぼる。
本研究では,機械的デカップリングの起源について検討する。
試料調製法の改良により,hbnにおける欠陥中心の大きな欠点であった背景の低減と70倍のスペクトル拡散の低減が可能となり,低フォノン周波数での電子フォノンスペクトル密度のギャップが明らかにされた。
このフォノンからの分離は室温で持続し、観測されたフーリエ変換の制限線を最大300Kまで説明する。
さらに, 双極子放出方向について検討し, 欠陥中心の面外歪みの主張を支持するhBNフレーク側の光子放出について検討した。
我々の研究は、フーリエ変換限界線を室温まで持続するために基礎となる物理学の深い理解の基礎を築いた。
さらに、hBNの多数の欠陥中心内で機械的に単離されたエミッタを識別する方法についても記述している。
したがって、室温でhBNの欠陥中心を持つ量子光学応用の道を開く。
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