論文の概要: Exceptionally strong coupling of defect emission in hexagonal boron nitride to stacking sequences

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.10401v1
• Date: Wed, 19 Jul 2023 18:17:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-21 15:47:40.998887
• Title: Exceptionally strong coupling of defect emission in hexagonal boron nitride to stacking sequences
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素の欠陥放出と積層配列との非常に強い結合
• Authors: Song Li, Anton Pershin, Pei Li and Adam Gali
• Abstract要約: 重み付けシーケンスとポリタイプを慎重に制御することにより、スペクトル形状と明るさを調節するファンデルワールス技術の応用を公表する。 この研究は、欠陥の同定を向上し、高効率な単一光子源と量子ビットのエンジニアリングを容易にする方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.236658916062811
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Van der Waals structures present a unique opportunity for tailoring material interfaces and integrating photonic functionalities. By precisely manipulating the twist angle and stacking sequences, it is possible to elegantly tune and functionalize the electronic and optical properties of layered van der Waals structures. Among these materials, two-dimensional hexagonal boron nitride (hBN) stands out for its remarkable optical properties and wide band gap, making it a promising host for solid state single photon emitters at room temperature. Previous investigations have demonstrated the observation of bright single photon emission in hBN across a wide range of wavelengths. In this study, we unveil an application of van der Waals technology in modulating their spectral shapes and brightness by carefully controlling the stacking sequences and polytypes. Our theoretical analysis reveals remarkably large variations in the Huang-Rhys factors-an indicator of the interaction between a defect and its surrounding lattice-reaching up to a factor of 3.3 for the same defect in different stackings. We provide insights into the underlying mechanism behind these variations, shedding light on the design principles necessary to achieve rational and precise control of defect emission. This work paves the way for enhancing defect identification and facilitating the engineering of highly efficient single photon sources and qubits using van der Waals materials.
• Abstract（参考訳）: ファンデルワールス構造は、材料界面を調整し、フォトニック機能を統合するユニークな機会である。 ねじれ角と積み重ね列を正確に操作することで、層状ファンデルワールス構造の電子的および光学的特性をエレガントに調整し、機能化することができる。 これらの材料の中で、2次元の六方晶窒化ホウ素(hBN)は、その顕著な光学特性と広いバンドギャップが際立っており、室温での固体単光子放射体として有望である。 これまでの研究では、幅広い波長にわたるhBNにおける明るい単一光子放射が観測された。 本研究では,重畳配列や多型を慎重に制御することにより,スペクトル形状や明るさを調節するファンデルワールス技術の応用を公表する。 解析の結果,huang-rhys因子は,欠陥とその周辺格子との相互作用の指標として,異なる積み重ねの欠陥に対して最大3.3の因子を持つことが明らかとなった。 われわれはこれらの変動の背後にあるメカニズムに関する洞察を提供し、欠陥発生の合理的かつ正確な制御を達成するために必要な設計原則に光を当てる。 この研究は欠陥同定の強化と、ファンデルワールス材料を用いた高効率単一光子源と量子ビットのエンジニアリングの促進に寄与する。

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