論文の概要: Low-Temperature Spectroscopic Investigation of Lead-Vacancy Centers in
Diamond Fabricated by High-Pressure and High-Temperature Treatment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.03413v1
- Date: Mon, 7 Jun 2021 08:25:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 09:15:39.899063
- Title: Low-Temperature Spectroscopic Investigation of Lead-Vacancy Centers in
Diamond Fabricated by High-Pressure and High-Temperature Treatment
- Title（参考訳）: 高圧・高温処理によるダイヤモンドの鉛空洞中心の低温分光学的研究
- Authors: Peng Wang, Takashi Taniguchi, Yoshiyuki Miyamoto, Mutsuko Hatano, and
Takayuki Iwasaki
- Abstract要約: Pbイオン注入法により作製したダイヤモンド中の鉛空孔(PbV)中心の光学的観察を報告する。
光学特性は、温度が5.7Kまで変化する光発光によって特徴づけられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.353457446493147
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We report the optical observation of lead-vacancy (PbV) centers in diamond
fabricated by Pb ion implantation and subsequent high-temperature annealing
(2100 {\deg}C) under high pressure (7.7 GPa). Their optical properties were
characterized by photoluminescence at varying temperatures down to 5.7 K. We
observed intense emission peaks at 550 and 554 nm with a large splitting of
approximately 3900 GHz. The two lines are thought to correspond to the zero
phonon line (ZPL) of PbV centers with split ground and excited states. A cubic
trend of the ZPL width was observed while varying temperature. We performed
polarization measurements of the two lines in a single PbV center, showing
nearly orthogonal dipole polarizations. These optical measurements strongly
indicate that the PbV center possesses D3d symmetry in the diamond lattice. The
observed large ground state splitting significantly suppresses the
phonon-mediated transition, which causes decoherence of the electron spin state
of the group IV color centers in diamond, expecting a long spin coherence time
at a temperature of approximately 8 K.
- Abstract（参考訳）: pbイオン注入およびその後の高温焼鈍 (2100 {\deg}c) により作製したダイヤモンド中の鉛空孔 (pbv) 中心を高圧(7.7 gpa) 下で光学的に観察した。
その光学特性は5.7Kまでの様々な温度での発光によって特徴づけられ、約3900GHzの大きな分裂を持つ550nmと54nmの強い発光ピークが観測された。
2つの線はPbV中心のゼロフォノン線(ZPL)に対応し、基底と励起状態が分裂していると考えられている。
温度変化とともにZPL幅の立方的傾向が観察された。
ほぼ直交双極子偏極を示すPbV中心の2本の線の偏極測定を行った。
これらの光学的測定は、PbV中心がダイヤモンド格子のD3d対称性を持っていることを強く示している。
観測された大きな基底状態の分裂は、フォノンによる遷移を著しく抑制し、約8Kの温度で長いスピンコヒーレンス時間を期待して、ダイヤモンド中のIV族色中心の電子スピン状態のデコヒーレンスを引き起こす。
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