論文の概要: Direct formation of nitrogen-vacancy centers in nitrogen doped diamond
along the trajectories of swift heavy ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03656v2
- Date: Mon, 1 Mar 2021 21:58:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 01:21:18.689505
- Title: Direct formation of nitrogen-vacancy centers in nitrogen doped diamond
along the trajectories of swift heavy ions
- Title(参考訳): 急速重イオンの軌道に沿った窒素ドープダイヤモンド中の窒素空孔中心の直接形成
- Authors: Russell E. Lake, Arun Persaud, Casey Christian, Edward S. Barnard,
Emory M. Chan, Andrew A. Bettiol, Marilena Tomut, Christina Trautmann, Thomas
Schenkel
- Abstract要約: スペクトル分析により、電子停止プロセスが支配する領域において、NV$-$センターが優先的に形成されることが示された。
単一急速重イオンの軌道に沿って形成されたNV中心はリフトアウト技術で分離することができる。
- 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 report depth-resolved photoluminescence measurements of nitrogen-vacancy
(NV$^-$) centers formed along the tracks of swift heavy ions (SHIs) in type Ib
synthetic single crystal diamonds that had been doped with 100 ppm nitrogen
during crystal growth. Analysis of the spectra shows that NV$^-$ centers are
formed preferentially within regions where electronic stopping processes
dominate and not at the end of the ion range where elastic collisions lead to
formation of vacancies and defects. Thermal annealing further increases NV
yields after irradiation with SHIs preferentially in regions with high vacancy
densities. NV centers formed along the tracks of single swift heavy ions can be
isolated with lift-out techniques for explorations of color center qubits in
quasi-1D registers with an average qubit spacing of a few nanometers and of
order 100 color centers per micrometer along 10 to 30 micrometer long
percolation chains.
- Abstract(参考訳): 結晶成長中に100ppmの窒素をドープしたib型合成単結晶ダイヤモンドにおいて,スウィフト重イオン(shis)の軌道に沿って形成された窒素空孔(nv$^-$)中心の深さ分解発光測定を行った。
スペクトルの解析により、nv$^-$中心は、電子的停止過程が支配的かつ、弾性衝突が空隙や欠陥の形成につながるイオン範囲の終端ではなく、優先的に形成されることが示された。
熱焼鈍はさらに高い空隙密度の領域でより優先的にshis照射後のnv収率を増加させる。
単一急速重イオンの軌道に沿って形成されたNV中心は、数ナノメートルの平均量子ビット間隔と、長さ10から30マイクロメートルのパーコレーションチェーンに沿った100のカラー中心を持つ準-1Dレジスタにおける色中心量子ビットの探索技術によって分離することができる。
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