論文の概要: Comparative study of quantum emitter fabrication in wide bandgap
materials using localized electron irradiation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.02856v2
- Date: Thu, 7 Dec 2023 11:13:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-08 11:34:35.162595
- Title: Comparative study of quantum emitter fabrication in wide bandgap
materials using localized electron irradiation
- Title（参考訳）: 局在電子照射による広帯域材料における量子エミッタ作製の比較研究
- Authors: Anand Kumar, Chanaprom Cholsuk, Mohammad N. Mishuk, Mouli Hazra,
Clotilde Pillot, Tjorben Matthes, Tanveer A. Shaik, Asli Cakan, Volker
Deckert, Sujin Suwanna, Tobias Vogl
- Abstract要約: 量子光源は、様々な量子技術応用のための重要な基礎となる要素である。
そのような物質の1つのプラットフォームは、六方晶窒化ホウ素(hBN)の蛍光欠陥であり、バンドギャップ内で深いサブレベルを誘導する。
本稿では, 剥離した多層ミカフレーク中の量子エミッタをhBNおよび他の広帯域3D結晶で作製し, 比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.18585053467985
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum light sources are crucial foundational components for various quantum
technology applications. With the rapid development of quantum technology,
there has been a growing demand for materials that are capable of hosting
quantum emitters. One such material platform are fluorescent defects in
hexagonal boron nitride (hBN) inducing deep sub-levels within the band gap. The
question arises if other layered wide bandgap (2D) materials offer similar
single photon emitting defects. Here, we investigate and compare the
fabrication of quantum emitters in exfoliated multi-layer mica flakes with hBN
and other wide bandgap 3D crystals (silicon carbide and gallium nitride) which
are known to host quantum emitters. We use our primary fabrication technique of
localized electron irradiation using a standard scanning electron microscope.
To complement our experimental work, we employ density functional theory
simulations to study the atomic structures of intrinsic defects and their
photophysical properties. While our fabrication technique can create hBN
quantum emitters with a high yield and high single photon purity, it is unable
to fabricate emitters in the other solid-state crystals under investigation.
This allows us to draw conclusions on the emitter fabrication mechanism, which
could be relying on the activation of already present defects by charge state
manipulation. We therefore provide an important step toward the identification
of hBN emitters and their formation process.
- Abstract（参考訳）: 量子光源は、様々な量子技術応用のための重要な基礎コンポーネントである。
量子テクノロジーの急速な発展により、量子エミッターをホストできる材料に対する需要が高まっている。
そのような物質の1つのプラットフォームは、六方晶窒化ホウ素(hBN)の蛍光欠陥であり、バンドギャップ内で深いサブレベルを誘導する。
この問題は、他の層状ワイドバンドギャップ (2D) 材料が同様の単一光子放出欠陥をもたらすかどうかである。
本稿では, 量子エミッタを担体として知られている, 剥離した多層ミカフレーク中の量子エミッタをhBNおよび他の広帯域3D結晶(炭化ケイ素, 窒化ガリウム)で作製し, 比較する。
我々は,標準走査型電子顕微鏡を用いた局所電子照射の一次製造技術を用いている。
実験を補完するために, 密度汎関数理論シミュレーションを用いて固有欠陥の原子構造と光物理特性の研究を行った。
我々の製造技術は高い収率と高い単一光子純度を持つhBN量子エミッタを生成することができるが、研究中の他の固体結晶のエミッタを作製することはできない。
これにより、電荷状態操作によってすでに存在する欠陥の活性化に依存する可能性があるエミッタ生成メカニズムの結論を導き出すことができる。
したがって、hBNエミッタの同定とその生成過程の重要なステップを提供する。
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