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: 2025-04-16 22:06:39.508936
• 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:
• 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

• Scalable, nanoscale positioning of highly coherent color centers in prefabricated diamond nanostructures [0.6984041732849825]
  高収率のプレハブナノ構造において, ナノスケールの3次元局在を伴う高コヒーレントダイヤモンド窒素空洞(NV)を創出する。 我々の高収率欠陥生成手法は、固体欠陥センサとプロセッサのスケーラブルな生産を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-03T09:45:13Z)
• A New Bite Into Dark Matter with the SNSPD-Based QROCODILE Experiment [55.46105000075592]
  低エネルギー(QROCODILE)におけるダークマターインシデントのための量子分解能線極低温観測による最初の結果を示す。 QROCODILE実験では、暗黒物質散乱と吸収の標的とセンサーとして、マイクロワイヤベースの超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)を使用している。 サブMeVダークマター粒子と30keV以下の質量との相互作用に関する新たな世界的制約を報告した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-20T19:00:00Z)
• 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)
• 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)
• 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)
• 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)
• 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)
• 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。