論文の概要: Probing the Optical Dynamics of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.08881v1
• Date: Fri, 21 Jan 2022 20:12:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 05:54:30.835180
• Title: Probing the Optical Dynamics of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素中の量子エミッタの光学ダイナミクスの探索
• Authors: Raj N. Patel, David A. Hopper, Jordan A. Gusdorff, Mark E. Turiansky, Tzu-Yung Huang, Rebecca E. K. Fishman, Benjamin Porat, Chris G. Van de Walle, and Lee C. Bassett
• Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(英: hexagonal boron nitride)は、可視波長の量子エミッタを室温でホストするファンデルワールスの物質である。 ここでは、六方晶窒化ホウ素中の量子放出体の光動力学を光子放射相関分光法を用いて研究する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Hexagonal boron nitride is a van der Waals material that hosts visible-wavelength quantum emitters at room temperature. However, experimental identification of the quantum emitters' electronic structure is lacking, and key details of their charge and spin properties remain unknown. Here, we probe the optical dynamics of quantum emitters in hexagonal boron nitride using photon emission correlation spectroscopy. Several quantum emitters exhibit ideal single-photon emission with noise-limited photon antibunching, $g^{(2)}(0)=0$. The photoluminescence emission lineshapes are consistent with individual vibronic transitions. However, polarization-resolved excitation and emission suggests the role of multiple optical transitions, and photon emission correlation spectroscopy reveals complicated optical dynamics associated with excitation and relaxation through multiple electronic excited states. We compare the experimental results to quantitative optical dynamics simulations, develop electronic structure models that are consistent with the observations, and discuss the results in the context of ab initio theoretical calculations.
• Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素(hexagonal boron nitride)は、室温で可視波長の量子エミッタをホストするファンデルワールスの物質である。 しかし、量子エミッターの電子構造の実験的同定は不十分であり、その電荷とスピン特性に関する重要な詳細は不明である。 ここでは、六方晶窒化ホウ素の光子相関分光法を用いて量子放出体の光学動力学を探索する。 いくつかの量子エミッタは、ノイズ制限された光子反束を持つ理想の単一光子放出を示す。 発光線は個々のビブロン転移と一致している。 しかし、偏光分解励起と放出は多重光遷移の役割を示唆し、光子放出相関分光法は複数の電子励起状態における励起と緩和に関連する複雑な光学ダイナミクスを明らかにした。 実験結果と定量的光学力学シミュレーションを比較し,観測値に整合した電子構造モデルを構築し,アブ初期理論計算の文脈における結果について議論する。

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