論文の概要: Absorption and birefringence study for reduced optical losses in diamond with high NV concentration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08091v1
• Date: Tue, 14 Mar 2023 17:27:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 13:59:00.445153
• Title: Absorption and birefringence study for reduced optical losses in diamond with high NV concentration
• Title（参考訳）: 高nv濃度ダイヤモンドにおける光損失低減のための吸収・複屈折の研究
• Authors: T. Luo, F. A. Hahl, J. Langer, V. Cimalla, L. Lindner, X. Vidal, M. Haertelt, R. Blinder, S. Onoda, T. Ohshima, and J. Jeske
• Abstract要約: 窒素空洞(NV)センターのようなダイヤモンド色中心は、量子センシングと計算の応用をますます可能にしている。 窒素および窒素ドーピングの増加に伴う700nm付近の吸収と複屈折の挙動について検討した。 吸収分光法による結晶欠陥濃度の同定とその加工過程における変化について検討した。
• 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 use of diamond color centers such as the nitrogen-vacancy (NV) center is increasingly enabling quantum sensing and computing applications. Novel concepts like cavity coupling and readout, laser threshold magnetometry and multi-pass geometries allow significantly improved sensitivity and performance via increased signals and strong light fields. Enabling material properties for these techniques and their further improvements are low optical material losses via optical absorption of signal light and low birefringence. Here we study systematically the behavior of absorption around 700 nm and birefringence with increasing nitrogen- and NV-doping, as well as their behavior during NV creation via diamond growth, electron beam irradiation and annealing treatments. Absorption correlates with increased nitrogen-doping yet substitutional nitrogen does not seem to be the direct absorber. Birefringence reduces with increasing nitrogen doping. We identify multiple crystal defect concentrations via absorption spectroscopy and their changes during the material processing steps and thus identify potential causes of absorption and birefringence as well as strategies to fabricate CVD diamonds with high NV density yet low absorption and low birefringence.
• Abstract（参考訳）: 窒素空白(nv)センターのようなダイヤモンドカラーセンターの利用は、量子センシングや計算の応用を可能にしている。 キャビティカップリングや読み出し、レーザーしきい値磁力計、マルチパスジオメトリといった新しい概念により、信号の増加と強い光野による感度と性能が大幅に向上する。 これらの技術の材料特性とさらなる改良は、信号光の光吸収による低光材料損失と低複屈折である。 本研究では, 700nm前後の吸収挙動と窒素およびnvドーピングの増加による複屈折, ダイヤモンド成長, 電子線照射および焼鈍処理によるnv生成時の挙動を系統的に検討した。 吸収は窒素ドーピングの増加と相関するが、置換窒素は直接吸収とは見なされない。 複屈折は窒素ドーピングの増加とともに減少する。 本研究は, 吸収分光法による結晶欠陥濃度とその物質加工過程の変化を同定し, 吸収・複屈折の潜在的な原因と, 高NV密度で低吸収・低複屈折のCVDダイヤモンド製造戦略を同定する。

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