論文の概要: Probing itinerant carrier dynamics at the diamond surface using single nitrogen vacancy centers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07820v1
• Date: Fri, 14 Oct 2022 13:45:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 14:20:14.706964
• Title: Probing itinerant carrier dynamics at the diamond surface using single nitrogen vacancy centers
• Title（参考訳）: 単一窒素空洞センタを用いたダイヤモンド表面の遍歴キャリアダイナミクスの探索
• Authors: Marjana Mahdia, James Allred, Zhiyang Yuan, Jared Rovny, and Nathalie P. de Leon
• Abstract要約: ダイヤモンド表面の10nm以内のNV中心はホール捕獲により中性電荷状態に変換可能であることを示す。 表面近傍のNV中心のダイナミクスを測定することで、ダイヤモンド表面を特徴付ける新しいツールが提供される。
• 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: Color centers in diamond are widely explored for applications in quantum sensing, computing, and networking. Their optical, spin, and charge properties have been extensively studied, while their interactions with itinerant carriers are relatively unexplored. Here we show that NV centers situated within 10 nm of the diamond surface can be converted to the neutral charge state via hole capture. By measuring the hole capture rate, we extract the capture cross section, which is suppressed by proximity to the diamond surface. The distance dependence is consistent with a carrier diffusion model, indicating that the itinerant carrier lifetime can be long, even at the diamond surface. Measuring dynamics of near-surface NV centers offers a new tool for characterizing the diamond surface and investigating charge transport in diamond devices.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドのカラーセンターは、量子センシング、コンピューティング、ネットワークの分野で広く研究されている。 光学特性、スピン特性、電荷特性は広く研究されているが、イテナントキャリアとの相互作用は比較的解明されていない。 ここでは,ダイヤモンド表面の10nm以内に位置するNV中心をホール捕獲により中性電荷状態に変換することができることを示す。 ホール捕捉率を測定することにより,ダイヤモンド表面の近接により抑制される捕捉断面を抽出する。 距離依存性はキャリア拡散モデルと一致しており、ダイヤモンド表面でも一意的なキャリア寿命は長い可能性があることを示している。 表面近傍nv中心の測定ダイナミクスは、ダイヤモンド表面を特徴付ける新しいツールを提供し、ダイヤモンド装置の電荷輸送を調査する。

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