論文の概要: Donor-acceptor recombination emission in hydrogen-terminated
nanodiamond: Novel single-photon source for room-temperature quantum
photonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.18822v1
- Date: Sat, 28 Oct 2023 21:01:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-31 16:18:16.681756
- Title: Donor-acceptor recombination emission in hydrogen-terminated
nanodiamond: Novel single-photon source for room-temperature quantum
photonics
- Title（参考訳）: 水素末端ナノダイヤモンドにおけるドナー受容体再結合放出 : 室温量子フォトニクスのための新しい単一光子源
- Authors: D. G. Pasternak, A. M. Romshin, R. H. Bagramov, A. I. Galimov, A. A.
Toropov, D. A. Kalashnikov, V. Leong, A. M. Satanin, O. S. Kudryavtsev, A. L.
Chernev, V. P. Filonenko, I. I. Vlasov
- Abstract要約: 起源不明の線は500 nmから800 nmの範囲で観測される。
ドナー・アクセプター対(DAP)の放射的組換えからこれらの謎の線が生じるという仮説を, 実験的に提案し, 実証した。
DAPは、ダイヤモンド格子中に存在するドナー様置換窒素と、水素末端NDの表面への転写ドーピング効果によって生じる2D層との相互作用によって形成される。
- 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: In fluorescence spectra of nanodiamonds (NDs) synthesized at high pressure
from adamantane and other organic compounds, very narrow (~1 nm) lines of
unknown origin are observed in a wide spectroscopic range from ~500 to 800 nm.
Here, we propose and experimentally substantiate the hypothesis that these
mysterious lines arise from radiative recombination of donor-acceptor pairs
(DAPs). To confirm our hypothesis, we study the fluorescence spectra of undoped
and nitrogen-doped NDs of different sizes, before and after thermal oxidation
of their surface. The results obtained with a high degree of confidence allowed
us to conclude that the DAPs are formed through the interaction of donor-like
substitutional nitrogen present in the diamond lattice, and a 2D layer of
acceptors resulting from the transfer doping effect on the surface of
hydrogen-terminated NDs. A specific behavior of the DAP-induced lines was
discovered in the temperature range of 100-10 K: their energy increases and
most lines are split into 2 or more components with decreasing temperature. It
is shown that the majority of the studied DAP emitters are sources of single
photons, with an emission rate of up to >1 million counts/s at room
temperature, which significantly surpasses that of nitrogen-vacancy and
silicon-vacancy centers under the same detection conditions. Despite an
observed temporal instability in the emission, the DAP emitters of H-terminated
NDs represent a powerful room-temperature single-photon source for quantum
optical technologies.
- Abstract（参考訳）: アダマンタンなどの有機化合物から高圧で合成されたナノダイヤモンド(nds)の蛍光スペクトルでは、500nmから800nmの範囲で非常に狭い(約1nm)線が観察される。
本稿では、これらの謎の線がドナー・アクセプター対(DAP)の放射的組換えから生じるという仮説を実験的に提案する。
本仮説を裏付けるために, 表面の熱酸化前後の異なる大きさの未ドープおよび窒素ドープNDの蛍光スペクトルについて検討した。
高い信頼度で得られた結果から,dapはダイヤモンド格子に存在するドナー様置換窒素と,水素末端nds表面への移動ドーピング効果による2次元の受容体層との相互作用によって形成されると結論づけられた。
DAPにより誘導される線は100-10Kの温度範囲で、そのエネルギーは増加し、ほとんどの線は温度が低下する2つ以上の成分に分けられる。
DAPエミッタの大部分は単一光子の源であり、室温で最大100万個/秒の発光速度を持ち、同じ検出条件下では窒素空孔とシリコン空孔の濃度を大きく上回っていることが示されている。
放出の時間的不安定さにもかかわらず、H末端のNDのDAPエミッタは量子光学技術のための強力な室温単一光子源である。
関連論文リスト
- Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。
我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。
我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z) - Quantum Emitters in Aluminum Nitride Induced by Zirconium Ion
Implantation [70.64959705888512]
本研究は, 窒化アルミニウム(AlN)をオンチップフォトニクスに高度に適合する特性を有する材料として検討した。
ジルコニウム (Zr) およびクリプトン (Kr) 重イオン注入によるAlN中の単一光子発光体の生成と光物性の総合的研究を行った。
532nmの励起波長では、イオン注入によって誘起される単一光子エミッタは、ZrおよびKrイオンのAlN格子の空孔型欠陥と主に関連していることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-26T03:50:33Z) - Photophysics of Intrinsic Single-Photon Emitters in Silicon Nitride at
Low Temperatures [97.5153823429076]
窒化ケイ素中の固有の単一光子発光体を製造するためのロバストなプロセスが最近確立されている。
これらのエミッタは、室温操作と、技術的に成熟した窒化ケイ素フォトニクスプラットフォームとのモノリシックな統合による量子応用の可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-25T19:53:56Z) - Ultra-High-Precision Detection of Single Microwave Photons based on a
Hybrid System between Majorana Zero Mode and a Quantum Dot [1.515536223487523]
単一光子を検出する能力は、光子ベースの量子コンピューティングの台頭により、ますます重要になっている。
超伝導ナノワイヤに側結合した量子ドット(QD)からなるシステムを提案する。
吸収された光電子の崩壊は, ナノワイヤフォノンモードへの急速(サブナノ秒からナノ秒)非放射熱伝達によって起こる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-13T23:46:49Z) - Single quantum emitters with spin ground states based on Cl bound
excitons in ZnSe [55.41644538483948]
InSeにおけるCl不純物に基づく電子スピン量子ビットを持つ新しいタイプの単一光子エミッタを示す。
その結果, 単一Cl不純物はフォトニック界面を有する単一光子源として好適であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T04:29:21Z) - Hot-Band Absorption Can Mimic Entangled Two-Photon Absorption [52.77024349608834]
CWレーザーまたは光子対源を1060nmで励起したRhodamine 6G, LDS798の蛍光信号について検討した。
地中電子状態の熱拡散振動レベルからの1光子吸収であるホットバンド吸収(HBA)から生じる信号を観察した。
E2PEFの測定を行う典型的な条件では、HBAプロセスからのコントリビューションは、励起効率の量子上の利点を過度に見積もる可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-10T21:17:47Z) - Fractal superconducting nanowires detect infrared single photons with
84% system detection efficiency, 1.02 polarization sensitivity, and 20.8 ps
timing resolution [9.401126858233535]
超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)
可視・近赤外・中赤外スペクトル範囲での動作を可能にするSNSPDの新しいデバイス構造
SDEと高タイミング分解能を備えた偏光非感光単光子検出の道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-12T05:07:31Z) - Temperature insensitive type II quasi-phasematched spontaneous
parametric downconversion [62.997667081978825]
チタニルカリウム (KTP) の屈折率の温度依存性は, 準相整合II型自然パラメトリックダウンコンバージョンを可能にすることが示されている。
電気通信Oバンド内の1326nmの温度非感応性退化発光を実験的に観察し,その効果を実証した。
この結果は、資源制約環境のための絡み合った光子源の開発に実用的応用をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-09T16:14:15Z) - Broad diversity of near-infrared single-photon emitters in silicon [0.0]
光学活性点欠陥の7家系に属するシリコン中の個々のエミッタの検出について報告する。
単一光子放射は[1.1,1.55]-$mu$mの範囲で示され、O-およびC-telecom帯にまたがる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:19:17Z) - Light extraction from CVD-grown <400> single crystal diamond
nanopillars. Selective charge state manipulations with 0V SF6 plasma [0.0]
単結晶ダイヤモンド(SCD)ナノピラーからの光抽出の可能性について検討する。
これは、519nmレーザーによる負電荷窒素空孔(NV-)のスピン状態開始によって達成された。
我々は,選択的な0V SF6プラズマエッチングに基づく顕著な効果を観察し,文献的知見とは対照的に,NV(-)中心の非活性化を観察した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-14T22:26:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。