論文の概要: Creating Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride Deterministically
on Chip-Compatible Substrates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14983v1
- Date: Mon, 28 Jun 2021 20:58:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 21:54:55.488422
- Title: Creating Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride Deterministically
on Chip-Compatible Substrates
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素のチップ適合基板上における量子エミッタの生成
- Authors: Xiaohui Xu, Zachariah O. Martin, Demid Sychev, Alexei S. Lagutchev,
Yong Chen, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Vladimir M. Shalaev, Alexandra
Boltasseva
- Abstract要約: 2次元ヘキサゴナル窒化ホウ素(hBN)は室温単一光子発光体(SPE)をホストする
本稿では,原子間力顕微鏡(AFM)先端を用いたナノインデンテーションにより,hBN SPEを決定的に活性化する放射線・リソグラフィーのない経路について報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.112488102081734
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Two-dimensional hexagonal boron nitride (hBN) that hosts bright
room-temperature single-photon emitters (SPEs) is a promising material platform
for quantum information applications. An important step towards the practical
application of hBN is the on-demand, position-controlled generation of SPEs.
Several strategies have been reported to achieve the deterministic creation of
hBN SPEs. However, they either rely on a substrate nanopatterning procedure
that is not compatible with integrated photonic devices or utilize a radiation
source that might cause unpredictable damage to hBN and underlying substrates.
Here, we report a radiation- and lithography-free route to deterministically
activate hBN SPEs by nanoindentation with an atomic force microscope (AFM) tip.
The method is applied to thin hBN flakes (less than 25 nm in thickness) on flat
silicon-dioxide-silicon substrates that can be readily integrated into on-chip
photonic devices. The achieved SPEs yields are above 30% by utilizing multiple
indent sizes, and a maximum yield of 36% is demonstrated for the indent size of
around 400 nm. Our results mark an important step towards the deterministic
creation and integration of hBN SPEs with photonic and plasmonic on-chip
devices.
- Abstract（参考訳）: 2次元ヘキサゴナル窒化ホウ素(hBN)は、明るい室温単一光子エミッタ(SPE)をホストし、量子情報応用のための有望な材料プラットフォームである。
hBNの実用化に向けた重要なステップは、オンデマンドで位置制御されたSPEの生成である。
hBN SPEの決定論的生成を実現するためのいくつかの戦略が報告されている。
しかし、統合フォトニックデバイスと互換性のない基板ナノパターン化手順に依存するか、hbnおよび基盤基板に予測不能な損傷を引き起こす放射源を利用するかのどちらかである。
本稿では,原子間力顕微鏡(AFM)先端を用いたナノインデンテーションにより,hBN SPEを決定的に活性化する放射線・リソグラフィフリー経路について報告する。
この方法は、平らなシリコン-二酸化ケイ素-シリコン基板上の薄いhBNフレーク(厚み25nm未満)に適用され、オンチップフォトニックデバイスに容易に組み込むことができる。
得られたSPEの収率は、複数のインデントサイズを利用して30%以上であり、最大収率は約400nmのインデントサイズに対して36%である。
以上の結果は,hbn spesとフォトニックおよびプラズモニックオンチップデバイスとの決定論的生成と統合に向けての重要な一歩である。
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