論文の概要: Position-controlled quantum emitters with reproducible emission wavelength in hexagonal boron nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.12224v2
• Date: Thu, 8 Jul 2021 11:54:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 06:30:39.653893
• Title: Position-controlled quantum emitters with reproducible emission wavelength in hexagonal boron nitride
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素の再現可能な発光波長を有する位置制御量子エミッタ
• Authors: Clarisse Fournier, Alexandre Plaud, S\'ebastien Roux, Aur\'elie Pierret, Michael Rosticher, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, St\'ephanie Buil, Xavier Qu\'elin, Julien Barjon, Jean-Pierre Hermier and Aymeric Delteil
• Abstract要約: 低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。 ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。 本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.39825093917047
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Single photon emitters (SPEs) in low-dimensional layered materials have recently gained a large interest owing to the auspicious perspectives of integration and extreme miniaturization offered by this class of materials. However, accurate control of both the spatial location and the emission wavelength of the quantum emitters is essentially lacking to date, thus hindering further technological steps towards scalable quantum photonic devices. Here, we evidence SPEs in high purity synthetic hexagonal boron nitride (hBN) that can be activated by an electron beam at chosen locations. SPE ensembles are generated with a spatial accuracy better than the cubed emission wavelength, thus opening the way to integration in optical microstructures. Stable and bright single photon emission is subsequently observed in the visible range up to room temperature upon non-resonant laser excitation. Moreover, the low-temperature emission wavelength is reproducible, with an ensemble distribution of width 3 meV, a statistical dispersion that is more than one order of magnitude lower than the narrowest wavelength spreads obtained in epitaxial hBN samples. Our findings constitute an essential step towards the realization of top-down integrated devices based on identical quantum emitters in 2D materials.
• Abstract（参考訳）: 低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、このタイプの材料によって提供される統合と極端に小型化の見地から、最近大きな関心を集めている。 しかし、量子エミッタの空間的位置と放射波長の両方の正確な制御は、本質的には欠落しており、スケーラブルな量子フォトニクスデバイスへのさらなる技術的ステップを妨げる。 ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。 SPEアンサンブルは、立方体発光波長よりも空間的精度で生成され、光学的微細構造への統合の道を開く。 安定で明るい単一光子放射は、非共鳴レーザー励起によって室温まで見える範囲で観測される。 また、この低温発光波長を再現可能とし、エピタキシャルhBN試料から得られる最も狭い波長よりも1次以下の統計的分散である幅3 meVのアンサンブル分布を再現する。 本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。

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