論文の概要: Plasmonic-enhanced bright single spin defects in silicon carbide membranes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.03244v1
• Date: Fri, 5 May 2023 02:04:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 15:38:16.083614
• Title: Plasmonic-enhanced bright single spin defects in silicon carbide membranes
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素膜におけるプラズモニック励起単一スピン欠陥
• Authors: Ji-Yang Zhou, Qiang Li, Zhi-He Hao, Wu-Xi Lin, Zhen-Xuan He, Rui-Jian Liang, Liping Guo, Hao Li, Lixing You, Jian-Shun Tang, Jin-Shi Xu, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
• Abstract要約: 炭化ケイ素(SiC)の光処理可能なスピン欠陥は、量子技術の魅力的なプラットフォームとして出現している。 金膜コプラナー導波路で生成した表面プラズモンを用いて, 4H-SiC膜における光沢の7倍, スピン制御強度を14倍強化した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.484807528224998
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optically addressable spin defects in silicon carbide (SiC) have emerged as attractable platforms for various quantum technologies. However, the low photon count rate significantly limits their applications. We strongly enhanced the brightness by 7 times and spin-control strength by 14 times of single divacancy defects in 4H-SiC membranes using surface plasmon generated by gold film coplanar waveguides. The mechanism of the plasmonic-enhanced effect is further studied by tuning the distance between single defects and the surface of the gold film. A three-energy-level model is used to determine the corresponding transition rates consistent with the enhanced brightness of single defects. Lifetime measurements also verified the coupling between defects and surface plasmons. Our scheme is low-cost, without complicated microfabrication and delicate structures, which is applicable for other spin defects in different materials. This work would promote developing spin defect-based quantum applications in mature SiC materials.
• Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素(SiC)の光処理可能なスピン欠陥は、様々な量子技術のための魅力的なプラットフォームとして出現している。 しかし、低い光子数率は、それらの応用を著しく制限する。 金膜コプラナー導波路で生成した表面プラズモンを用いて, 4H-SiC膜における光沢の7倍, スピン制御強度を14倍強化した。 プラズモニックエンハンスド効果のメカニズムは、金膜の表面と単一欠陥の間の距離を調整することによってさらに研究されている。 3エネルギーレベルのモデルを用いて、単一欠陥の輝度の増大に対応する遷移速度を決定する。 寿命測定では欠陥と表面プラズモンのカップリングも検証された。 この方式は低コストで複雑な微細加工や繊細な構造を持たず、異なる材料中の他のスピン欠陥にも適用できる。 この研究は、sic材料におけるスピン欠陥に基づく量子応用の開発を促進する。

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