論文の概要: Enhancement of spin-to-charge conversion of diamond NV centers at ambient conditions using surface electrodes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.14012v1
• Date: Wed, 28 Sep 2022 11:40:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-24 19:45:11.872809
• Title: Enhancement of spin-to-charge conversion of diamond NV centers at ambient conditions using surface electrodes
• Title（参考訳）: 表面電極を用いたダイヤモンドnv中心の環境下でのスピン対電荷変換の促進
• Authors: Liam Hanlon, Michael Olney-Fraser, Lukas Razinkovas and Marcus W. Dohert
• Abstract要約: スピン・ツー・チャージ変換機構を用いた高コントラスト再生機構を提案する。 この技術は、ダイヤモンドの窒素空洞センターの代替研究経路を開拓する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The nitrogen-vacancy (NV) center in diamond is a heavily studied defect due to its potential applications to quantum metrology and computation, particularly in ambient conditions. The key mechanism to using the NV in any application lies in the ability to read out the spin state of the defect which is typically done optically. The optical contrast is then the key metric for electron spin readout fidelity and one of the key limiting factors in the NV's overall performance. We present a new mechanism for high contrast readout using the spin-to-charge conversion (SCC) mechanism in conjunction with an electrode to improve the spin contrast by altering the NV energy levels relative to the diamond conduction band. Theoretical modelling predicts an optical spin contrast at 42% which would be the highest optical contrast for the NV at room temperature and the technique opens up a range of alternative research pathways for the NV which are discussed.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの窒素空隙(nv)中心は、量子計測や計算、特に環境条件への応用の可能性から、非常に研究された欠陥である。 あらゆるアプリケーションでnvを使用するための鍵となるメカニズムは、通常光学的に行われる欠陥のスピン状態を読み出す能力である。 光コントラストは、電子スピンの可読性の主要な指標であり、NV全体の性能において重要な制限要素の1つである。 ダイヤモンド導電バンドに対するNVエネルギーレベルを変化させることでスピンコントラストを改善するため,スピン・ツー・チャージ変換(SCC)機構を電極と併用して高コントラスト再生機構を提案する。 理論モデリングは、室温でのNVの最も高い光コントラストである42%の光スピンコントラストを予測し、この手法が議論されるNVの代替研究経路の範囲を開放する。

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