論文の概要: Manipulating the Charge State of Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.05866v1
- Date: Wed, 10 May 2023 03:18:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 14:36:43.552128
- Title: Manipulating the Charge State of Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素におけるスピン欠陥の電荷状態制御
- Authors: Angus Gale, Dominic Scognamiglio, Ivan Zhigulin, Benjamin Whitefield,
Mehran Kianinia, Igor Aharonovich and Milos Toth
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の負の帯電ホウ素(小V_B-$)はスピン欠陥として最近関心を集めている。
ここではレーザーおよび電子ビーム励起下での$smallV_B$欠陥の電荷状態切替について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Negatively charged boron vacancies ($\small{V_B^-}$) in hexagonal boron
nitride (hBN) have recently gained interest as spin defects for quantum
information processing and quantum sensing by a layered material. However, the
boron vacancy can exist in a number of charge states in the hBN lattice, but
only the -1 state has spin-dependent photoluminescence and acts as a
spin-photon interface. Here, we investigate charge state switching of
$\small{V_B}$ defects under laser and electron beam excitation. We demonstrate
deterministic, reversible switching between the -1 and 0 states ($\small{V_B^-
\rightleftharpoons V_B^0 + e^-}$), occurring at rates controlled by excess
electrons or holes injected into hBN by a layered heterostructure device. Our
work provides a means to monitor and manipulate the $\small{V_B}$ charge state,
and to stabilize the -1 state which is a prerequisite for optical spin
manipulation and readout of the defect.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の負の電荷を持つホウ素空孔(\small{V_B^-}$)は、最近、層状材料による量子情報処理と量子センシングのスピン欠陥として関心を集めている。
しかし、ホウ素の空孔はhBN格子内の多くの電荷状態に存在するが、-1状態のみがスピン依存のフォトルミネッセンスを持ち、スピン-光子界面として作用する。
ここではレーザーおよび電子ビーム励起下での$\small{V_B}$欠陥の電荷状態切替について検討する。
層状ヘテロ構造デバイスによりhbnに注入された余分な電子または穴によって制御される速度で、 -1 状態と 0 状態の間の可逆的な切り替え(\small{v_b^\rightleftharpoons v_b^0 + e^-}$)を示す。
我々の研究は、$\small{v_b}$のチャージ状態を監視して操作する手段を提供し、欠陥の光スピン操作と読み出しの前提条件である-1状態の安定化を提供する。
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