論文の概要: High-contrast plasmonic-enhanced shallow spin defects in hexagonal boron
nitride for quantum sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13915v1
- Date: Sat, 26 Jun 2021 00:43:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-25 11:51:34.742201
- Title: High-contrast plasmonic-enhanced shallow spin defects in hexagonal boron
nitride for quantum sensing
- Title（参考訳）: 量子センシングのための六方晶窒化ホウ素の高コントラストプラズモニック励起浅スピン欠陥
- Authors: Xingyu Gao, Boyang Jiang, Andres E. Llacsahuanga Allcca, Kunhong Shen,
Mohammad A. Sadi, Abhishek B. Solanki, Peng Ju, Zhujing Xu, Pramey Upadhyaya,
Yong P. Chen, Sunil A. Bhave, Tongcang Li
- Abstract要約: 室温46$%のODMR造影値を示した。
金薄膜マイクロ波導波路の表面プラズモンによるhBNスピン欠陥の最大17倍の発光の同時増強
この結果は、ナノスケール量子センシングのためのhBNスピン欠陥の有望な可能性を支持する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0664592603816856
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The recently discovered spin defects in hexagonal boron nitride (hBN), a
layered van der Waals material, have great potential in quantum sensing.
However, the photoluminescence and the contrast of the optically detected
magnetic resonance (ODMR) of hBN spin defects are relatively low so far, which
limits their sensitivity. Here we report a record-high ODMR contrast of 46$\%$
at room temperature, and simultaneous enhancement of the photoluminescence of
hBN spin defects by up to 17-fold by the surface plasmon of a gold-film
microwave waveguide. Our results are obtained with shallow boron vacancy spin
defects in hBN nanosheets created by low-energy He$^+$ ion implantation, and a
gold-film microwave waveguide fabricated by photolithography. We also explore
the effects of microwave and laser powers on the ODMR, and improve the
sensitivity of hBN spin defects for magnetic field detection. Our results
support the promising potential of hBN spin defects for nanoscale quantum
sensing.
- Abstract（参考訳）: 層状ファンデルワールス物質である六方晶窒化ホウ素(hBN)の最近発見されたスピン欠陥は、量子センシングに大きな可能性を秘めている。
しかし、hbnスピン欠陥の光学的に検出された磁気共鳴(odmr)の発光とコントラストは比較的低いため、感度は制限されている。
本報告では, 室温で46$\%のODMRコントラストが記録されており, 金薄膜マイクロ波導波路の表面プラズモンにより最大17倍のhBNスピン欠陥の発光を同時に促進する。
その結果,低エネルギーHe$^+$イオン注入法で作製したhBNナノシートと,フォトリソグラフィ法で作製した金薄膜マイクロ波導波路の浅いホウ素空隙スピン欠陥が得られた。
また、マイクロ波およびレーザーパワーがodmrに与える影響を探究し、磁場検出のためのhbnスピン欠陥の感度を向上させる。
この結果は、ナノスケール量子センシングのためのhBNスピン欠陥の可能性を支持する。
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