論文の概要: Optical and spin properties of nitrogen vacancy centers formed along the tracks of high energy heavy ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03570v2
• Date: Tue, 15 Apr 2025 00:21:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-26 07:18:01.469029
• Title: Optical and spin properties of nitrogen vacancy centers formed along the tracks of high energy heavy ions
• Title（参考訳）: 高エネルギー重イオン軌道に沿って形成された窒素空孔中心の光学的およびスピン的性質
• Authors: Wei Liu, Aleksi A. M. Leino, Arun Persaud, Qing Ji, Kaushalya Jhuria, Edward S. Barnard, Shaul Aloni, Christina Trautmann, Marilena Tomut, Ralf Wunderlich, Chloé Nozais, Saahit Mogan, Hunter Ocker, Nishanth Anand, Zhao Hao, Flyura Djurabekova, Thomas Schenkel,
• Abstract要約: 色中心を含む欠陥は、多くの材料で遅延損傷トラックに沿って再結合または形成することができる。 ダイヤモンド中の1GeV金およびウランイオンの遅延線に沿った色中心形成について報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7337768384555523
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exposure of matter to high energy, heavy ions induces defects along the trajectories of the ions through electronic and nuclear energy loss processes. Defects, including color centers, can recombine or form along latent damage tracks in many materials, such as insulators and semiconductors. Latent tracks in diamond were only recently observed. Here, we report on color center formation in diamond along the latent tracks of 1 GeV gold and uranium ions. Using depth-resolved photoluminescence, we observe direct formation of single vacancy related color centers (GR1-centers) along the ion tracks. Mobile vacancies can form NV-centers with native nitrogen atoms during thermal annealing. Molecular dynamics simulations show that isolated vacancies and vacancy clusters form through electronic stopping processes, leading to color center formation along ion trajectories from the sample surface to a depth of about 25 microns. We further report on the creation of individually isolated quasi-1D chains of NV-centers by using 1 GeV Au ions with a dilute fluence. The individual 1D NV-chains appear as isolated bright luminescence strings and present competitive electron spin properties compared to a background of NV-centers. Such spin textures can be explored as building blocks for applications in quantum information processing and quantum sensing.
• Abstract（参考訳）: 高エネルギーへの物質曝露は、重イオンが電子エネルギーと核エネルギーの損失過程を通じてイオンの軌道に沿って欠陥を引き起こす。 色中心を含む欠陥は、絶縁体や半導体など多くの材料で遅延損傷トラックに沿って再結合または形成することができる。 ダイヤモンドの潜在軌道は、最近しか観測されなかった。 ここでは,1GeV金イオンとウランイオンの潜在軌道に沿ったダイヤモンドにおける色中心の形成について報告する。 深度分解光ルミネッセンスを用いて, イオン軌道に沿った単一空孔関連色中心(GR1中心)の直接形成を観察する。 移動空孔は熱アニール中に窒素原子とNV中心を形成することができる。 分子動力学シミュレーションにより、孤立した空孔と空孔クラスターは電子的停止過程を通じて形成され、試料表面から25ミクロンの深さまでイオン軌道に沿って色中心を形成することが示されている。 さらに1GeV Auイオンと希薄蛍光体を用いたNV中心の個別単離された準1D鎖の創製について報告する。 個々の1次元NV鎖は、NV中心の背景と比較して孤立した明るい発光弦として現れ、競争的な電子スピン特性を示す。 このようなスピンテクスチャは、量子情報処理や量子センシングへの応用のためのビルディングブロックとして探索することができる。

関連論文リスト

• Creation of Negatively Charged GeV and SnV centers in Nanodiamonds via Ion Implantation [39.93659648269682]
  固体量子エミッタ、特にダイヤモンド中のグループIV空孔中心は、量子技術の研究の最前線にある。 イオン注入によるゲルマニウム・スズ空洞センターの創製について述べる。 我々はSnV$-$中心の共鳴励起と強コヒーレント駆動により高純度単一光子放出を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-25T09:25:51Z)
• Optically Coherent Nitrogen-Vacancy Centers in HPHT Treated Diamonds [6.576597801995822]
  ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、量子センシング、量子シミュレーション、量子ネットワークの分野において多くの注目を集めている。 本研究では,光学的にコヒーレントなNV中心を作製するための非破壊的手法を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-26T00:29:34Z)
• Ultra-high strained diamond spin register with coherent optical link [45.40010446596688]
  ダイヤモンドの色中心のような固体スピン欠陥は、スケーラブルで統合された量子技術にとって最も有望な候補である。 ナノダイヤモンド内部の超高ひずみシリコン空洞を利用すれば、液体ヘリウム温度でフォノンによる脱落を緩和しながら、電子スピンのコヒーレントかつ効率的に制御できることを示す。 我々の研究は、将来量子ネットワークレジスタを従来の、確立されたフォトニクスとハイブリッド量子通信システムに統合するための道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-19T10:46:24Z)
• Superradiance from Nitrogen Vacancy Centers Coupled to An Ultranarrow Optical Cavity [3.9932238216119007]
  ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、パーセル効果によって放射線を増強するために様々な光学構造とうまく結合されている。 本稿は、二階相関関数における束縛肩の出現、定常スペクトルにおけるラビ分裂、励起ディック状態における人口動態など、より多くの現象に対処する。 全体として、NV中心によるさらなる実験を導くことができ、また、ダイヤモンドや炭化ケイ素のシリコン空洞センター、ホウ素空洞センター、六方晶窒化ホウ素の炭素関連センターなど、他の固体色中心にも関係している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-13T03:19:00Z)
• Diamond Surface Functionalization via Visible Light-Driven C-H Activation for Nanoscale Quantum Sensing [0.31643181327064157]
  ダイヤモンド中の窒素空孔センターは、ナノスケールの核磁気共鳴センシングのための有望なプラットフォームである。 NV分子センシングは、長いスピンコヒーレンス時間を持つ数ナノメートルのNV中心に標的分子が固定されることを必要とする。 可視光を用いた環境条件下での単結晶ダイヤモンド表面上のC-H結合を直接機能化する多用途戦略を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-13T23:47:44Z)
• Graphene-Enhanced Single Ion Detectors for Deterministic Near-Surface Dopant Implantation in Diamond [45.887393876309375]
  大規模量子コンピュータに要求されるほとんどのアプリケーションは、順序づけられた配列を必要とする。 電子グレードのダイヤモンド基板に偏りのある表面グラフェン電極を電荷感受性電子に接続することで、典型的なイオン源から30nmから130nmの深さで停止するイオンに対する単一イオン注入を実証することができる。 これにより、モノリシックデバイスにおける決定論的色中心ネットワーク構築の道を開く、関連する色中心を持つ単一原子の順序づけられた配列を構築することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-13T02:16:02Z)
• Hyperfine Spectroscopy of Isotopically Engineered Group-IV Color Centers in Diamond [41.911906147129656]
  スピンフォトンインタフェースに結合された量子レジスタは、量子通信と情報処理において重要なコンポーネントである。 ダイヤモンド(SiV、GeV、SnV)におけるグループIV色中心は、この応用の有望な候補である。 グループIV色中心の超微粒子パラメータの第一原理予測を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-31T20:19:01Z)
• Localized Nitrogen-Vacancy centers generated by low-repetition rate fs-laser pulses [0.0]
  窒素空孔(NV)中心は、量子技術とナノセンシングのプラットフォームとして最も興味深いものの一つである。 伝統的に、合成ダイヤモンドには高エネルギーの電子や窒素イオンが照射され、これらの色中心を生成する。 NV中心の正確な位置決めのために、ダイヤモンド中の空間局在NV中心を生成する代替アプローチとしてfsレーザー照射が提案されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T19:32:37Z)
• Microscopic study of optically-stable, coherent color centers in diamond generated by high-temperature annealing [6.8606674775322185]
  固体の単一の色中心は、量子情報科学のための有望な物理プラットフォームとして出現している。 非注入ダイヤモンドにおける窒素空孔(NV)中心形成のための高温焼鈍(HTA)アプローチの提案と実証を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-20T14:20:19Z)
• 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)
• Optimization of the double electron-electron resonance for C-centers in diamond [47.187609203210705]
  ダイヤモンドのNVセンターは、ダイヤモンドの不純物の検知だけでなく、環境分野の優れたセンサーとして自身を推奨している。 両電子共鳴スペクトルの観測コントラストに及ぼすNV中心の放出時間の影響について検討した。 C中心濃度とNV中心$T_2$時間の両方に強い相関が認められた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-04T18:55:20Z)
• Tunable and Transferable Diamond Membranes for Integrated Quantum Technologies [48.634695885442504]
  ナノスケールの均一なダイヤモンド膜は「スマートカット」と異方性(12C)の精製過剰成長によって合成される。 110nmの厚膜では、個々のゲルマニウム空孔(GeV-)中心は5.4Kで安定な光ルミネッセンスを示し、平均光遷移線幅は125MHzである。 このプラットフォームは、コヒーレントな色中心を持つダイヤモンド膜を量子技術に統合することを可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-23T17:18:39Z)
• Electrical tuning of tin-vacancy centers in diamond [0.0]
  ダイヤモンド中のグループIV色中心は、固体スピン量子ビットとして大きな注目を集めている。 直流スターク効果によるダイヤモンド中のSnV$,textrm-$センターの電気的チューニングについて検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-02T18:20:01Z)
• Direct formation of nitrogen-vacancy centers in nitrogen doped diamond along the trajectories of swift heavy ions [0.0]
  スペクトル分析により、電子停止プロセスが支配する領域において、NV$-$センターが優先的に形成されることが示された。 単一急速重イオンの軌道に沿って形成されたNV中心はリフトアウト技術で分離することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-07T01:53:25Z)
• A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy center in diamond [55.58269472099399]
  広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。 ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z)
• Spin coherence and depths of single nitrogen-vacancy centers created by ion implantation into diamond via screening masks [0.0]
  10-keVのN+イオンを薄いSiO$$の層でダイヤモンドに注入することで生成した窒素空孔(NV)センターをスクリーニングマスクとして特徴付ける。 表面近傍のNV中心を作るのに使われる標準の5keVに比べて比較的高い加速エネルギーにもかかわらず、スクリーニングマスクはダイヤモンド表面でピークとなるN$+$イオンの分布を変化させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-14T01:31:07Z)
• High-Q Nanophotonic Resonators on Diamond Membranes using Templated Atomic Layer Deposition of TiO2 [48.7576911714538]
  量子エミッタとナノフォトニック共振器を統合することは、効率的なスピン光子対面および光ネットワーク用途に不可欠である。 そこで我々は,ダイヤモンド膜上のTiO2のテンプレート原子層堆積に基づく集積フォトニクスプラットフォームを開発した。 製法は, ダイヤモンドへのエッチングを回避しつつ, 高性能なナノフォトニクス素子を作製する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-07T16:43:46Z)

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。