論文の概要: Statistically Modeling Optical Linewidths of Nitrogen Vacancy Centers in
Post-Implanted Nanostructures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.03666v2
- Date: Mon, 21 Sep 2020 11:50:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 22:28:10.786267
- Title: Statistically Modeling Optical Linewidths of Nitrogen Vacancy Centers in
Post-Implanted Nanostructures
- Title（参考訳）: 移植後ナノ構造における窒素空孔中心の光学線幅の統計的モデリング
- Authors: Mark Kasperczyk, Josh A. Zuber, Arne Barfuss, Johannes K\"olbl,
Viktoria Yurgens, Sigurd Fl{\aa}gan, Tomasz Jakubczyk, Brendan Shields,
Richard J. Warburton, and Patrick Maletinsky
- Abstract要約: ダイヤモンドナノファブリケーションへの新しいアプローチがNVゼロフォノン線(ZPL)の光線幅に及ぼす影響について検討する。
実装後の3つの試料について検討し、1つは14ドルN、もう2つは15ドルN同位体を注入した。
ダイヤモンド格子中に自然に発生する窒素のNV中心は, 埋め込まれた窒素のNV中心の大部分を特徴付ける分布よりも, 光直線幅でピークする直線幅分布によって特徴づけられることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the effects of a novel approach to diamond nanofabrication and
nitrogen vacancy (NV) center formation on the optical linewidth of the NV
zero-phonon line (ZPL). In this post-implantation method, nitrogen is implanted
after all fabrication processes have been completed. We examine three
post-implanted samples, one implanted with $^{14}$N and two with $^{15}$N
isotopes. We perform photoluminescence excitation (PLE) spectroscopy to assess
optical linewidths and optically detected magnetic resonance (ODMR)
measurements to isotopically classify the NV centers. From this, we find that
NV centers formed from nitrogen naturally occuring in the diamond lattice are
characterized by a linewidth distribution peaked at an optical linewidth nearly
two orders of magnitude smaller than the distribution characterizing most of
the NV centers formed from implanted nitrogen. Surprisingly, we also observe a
number of $^{15}$NV centers with narrow ($<500\,\mathrm{MHz}$) linewidths,
implying that implanted nitrogen can yield NV centers with narrow optical
linewidths. We further use a Bayesian approach to statistically model the
linewidth distributions, to accurately quantify the uncertainty of fit
parameters in our model, and to predict future linewidths within a particular
sample. Our model is designed to aid comparisons between samples and research
groups, in order to determine the best methods of achieving narrow NV
linewidths in structured samples.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドナノファブリケーションと窒素空孔(NV)中心形成に対する新しいアプローチがNVゼロフォノンライン(ZPL)の光線幅に及ぼす影響について検討した。
すべての製造工程が完了した後、窒素を注入する。
実験後の試料は, 1 つは$^{14}$n, 2 つは$^{15}$n の3 種類について検討した。
光発光励起(ple)分光法を用いて光線幅と光検出磁気共鳴(ODMR)測定を行い,NV中心を異方性に分類した。
このことから, ダイヤモンド格子中に自然に発生する窒素から形成されるnv中心は, 埋込窒素から形成されるnv中心のほとんどを特徴付ける分布よりも2桁小さい光線幅でピークとなる線幅分布によって特徴づけられることがわかった。
驚くべきことに、私たちは、狭い(<500\,\mathrm{mhz}$)ライン幅を持ついくつかの$^{15}$nvセンターも観察しています。
さらに,線幅分布を統計的にモデル化し,モデル内の適合パラメータの不確かさを正確に定量化し,特定のサンプル内の将来の線幅を予測するベイズ的手法を用いる。
本モデルは, 試料と研究グループの比較を支援するために設計され, 構造試料中の狭NV線幅を最適に決定する。
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