論文の概要: Excited-state spectroscopy of spin defects in hexagonal boron nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.02912v1
• Date: Mon, 6 Dec 2021 10:28:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 10:16:14.498728
• Title: Excited-state spectroscopy of spin defects in hexagonal boron nitride
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素におけるスピン欠陥の励起状態分光
• Authors: Pei Yu, Haoyu Sun, Mengqi Wang, Tao Zhang, Xiangyu Ye, Jingwei Zhou, Hangyu Liu, Chengjie Wang, Fazhan Shi, Ya Wang, Jiangfeng Du
• Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の室温における負電荷のホウ素空孔欠陥の励起状態における電子スピン共鳴遷移を調べた。 その結果、励起状態は0フィールド分割が2.1GHzであり、基底状態に類似したg因子と、90MHzと18.8MHzの2種類の超微細分割が存在することがわかった。 光ルミネッセンスとODMRコントラストの負のピークを磁場の大きさと反交差角度の関数として観測し、コヒーレントスピン沈降と異方性緩和によって説明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.739656944743345
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We used optically detected magnetic resonance (ODMR) technique to directly probe electron-spin resonance transitions in the excited state of negatively-charged boron vacancy (VB-) defects in hexagonal boron nitride (hBN) at room temperature. The data showed that the excited state has a zero-field splitting of ~ 2.1 GHz, a g factor similar to the ground state and two types of hyperfine splitting ~ 90 MHz and ~ 18.8 MHz respectively. Pulsed ODMR experiments were conducted to further verify observed resonant peaks corresponding to spin transitions in the excited state. In addition, negative peaks in photoluminescence and ODMR contrast as a function of magnetic field magnitude and angle at level anti-crossing were observed and explained by coherent spin precession and anisotropic relaxation. This work provided significant insights for studying the structure of VB- excited states, which might be used for quantum information processing and nanoscale quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: 室温での六方晶窒化ホウ素(hBN)における負電荷のホウ素空孔(VB-)欠陥の励起状態における電子スピン共鳴遷移を直接探究するために,光検出磁気共鳴法(ODMR)を用いた。 データから、励起状態は、基底状態に類似したg因子である ~2.1 GHz と、それぞれ 90 MHz と 18.8 MHz の2種類の超微細分裂を持つことを示した。 パルスodmr実験を行い、励起状態のスピン遷移に対応する観測された共鳴ピークをさらに検証した。 また,光発光とodmrコントラストの負のピークを磁場の大きさと反交差角度の関数として観測し,コヒーレントスピン偏差と異方緩和によって説明した。 この研究は、量子情報処理やナノスケール量子センシングに使用されるVB励起状態の構造を研究する上で重要な洞察を与えた。

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