論文の概要: Excited-state spin-resonance spectroscopy of V$_\text{B}^-$ defect
centers in hexagonal boron nitride
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.10855v1
- Date: Sun, 21 Nov 2021 16:51:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 06:25:08.971783
- Title: Excited-state spin-resonance spectroscopy of V$_\text{B}^-$ defect
centers in hexagonal boron nitride
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素におけるv$_\text{b}^-$欠陥中心の励起状態スピン共鳴分光
- Authors: Nikhil Mathur, Arunabh Mukherjee, Xingyu Gao, Jialun Luo, Brendan A.
McCullian, Tongcang Li, A. Nick Vamivakas, and Gregory D. Fuchs
- Abstract要約: 最近発見されたスピン活性ホウ素空孔は、高コントラスト光検出磁気共鳴を持つ。
我々は、軌道励起状態内のスピンをプローブするための温度依存性ODMR分光法を報告する。
励起状態のODMRは、コントラストと横異方性分裂の両方の強い温度依存性を持ち、量子センシングのための有望な経路を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.28145433491942
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The recently discovered spin-active boron vacancy (V$_\text{B}^-$) defect
center in hexagonal boron nitride (hBN) has high contrast optically-detected
magnetic resonance (ODMR) at room-temperature, with a spin-triplet ground-state
that shows promise as a quantum sensor. Here we report temperature-dependent
ODMR spectroscopy to probe spin within the orbital excited-state. Our
experiments determine the excited-state spin Hamiltonian, including a
room-temperature zero-field splitting of 2.1 GHz and a g-factor similar to that
of the ground-state. We confirm that the resonance is associated with spin
rotation in the excited-state using pulsed ODMR measurements, and we observe
Zeeman-mediated level anti-crossings in both the orbital ground- and
excited-state. Our observation of a single set of excited-state spin-triplet
resonance from 10 to 300 K is consistent with an orbital-singlet, which has
consequences for understanding the symmetry of this defect. Additionally, the
excited-state ODMR has strong temperature dependence of both contrast and
transverse anisotropy splitting, enabling promising avenues for quantum
sensing.
- Abstract（参考訳）: 最近発見された六方晶窒化ホウ素(hBN)のスピン活性ホウ素空孔(V$_\text{B}^-$)欠陥中心は、室温で高コントラスト光検出磁気共鳴(ODMR)を持ち、量子センサーとして約束されるスピントリップ基底状態を持つ。
ここでは、軌道励起状態内のスピンをプローブするための温度依存性ODMR分光法について報告する。
実験により,2.1GHzの室温ゼロフィールド分割と基底状態と同様のg因子を含む励起状態スピンハミルトニアンが決定される。
パルスodmr測定により励起状態のスピン回転に共振が関与していることを確認し、軌道基底状態と励起状態の両方におけるゼーマンによる反交差の観測を行った。
10Kから300Kまでの1組の励起状態スピン-トリップレット共鳴の観測は、この欠陥の対称性を理解するために生じる軌道-シングレットと一致している。
さらに、励起状態のODMRは、コントラストと横異方性分裂の両方の強い温度依存性を持ち、量子センシングのための有望な経路を可能にする。
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