論文の概要: Magnetic field dependence of $V_B^-$ Defects in hexagonal boron nitride
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06755v1
- Date: Wed, 9 Oct 2024 10:40:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-01 03:50:25.902853
- Title: Magnetic field dependence of $V_B^-$ Defects in hexagonal boron nitride
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素における$V_B^-$欠陥の磁場依存性
- Authors: Mulin Zheng, Shizhuo Ale, Peiqin Chen, Jingpu Tu, Qiang Zhou, Haizhi Song, You Wang, Junfeng Wang, Guangcan Guo, Guangwei Deng,
- Abstract要約: 我々は,hBNにおけるV_B-$欠陥のコヒーレンス性に及ぼすオフ軸磁場の影響について検討した。
結果はhBNにおける$V_B-$欠陥の最適化に不可欠であり、堅牢な量子センサとしての重要性を確立している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.426508182505848
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The interface with spin defects in hexagonal boron nitride has recently become a promising platform and has shown great potential in a wide range of quantum technologies. Varieties of spin properties of $V_B^-$ defects in hexagonal boron nitride (hBN) have been researched widely and deeply, like their structure and coherent control. However, little is known about the influence of off-axis magnetic fields on the coherence properties of $V_B^-$ defects in hBN. Here, by using the optically detected magnetic resonance (ODMR) spectroscopy, we systematically investigated the variations in ODMR resonance frequencies under different transverse and longitudinal external magnetic field, respectively. In addition, we measured the ODMR spectra under off-axis magnetic fields of constant strength but various angles, and observed that the splitting of the resonance frequencies decreases as the angle increases, aligning with our theoretical calculation based on the Hamiltonian, from which we come up with a solution of detecting the off-axis magnetic field angle. Through Rabi oscillation measurements, we found that the off-axis magnetic field suppresses the spin coherence time. These results are crucial for optimizing $V_B^-$ defects in hBN, establishing their significance as robust quantum sensors for quantum information processing and magnetic sensing in varied environments.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素のスピン欠陥を伴う界面は、近年、有望なプラットフォームとなり、幅広い量子技術において大きな可能性を示している。
六方晶窒化ホウ素(hBN)のV_B^-$欠陥のスピン特性は、その構造やコヒーレント制御と同様に、広く深く研究されている。
しかし、hBNにおけるV_B^-$欠陥のコヒーレンス性に対するオフ軸磁場の影響についてはほとんど分かっていない。
そこで,光検出磁気共鳴分光法(ODMR)を用いて,横方向と縦方向の異なる外磁場下でのODMR共鳴周波数の変化を系統的に検討した。
さらに, 定強度, 様々な角度のオフ軸磁場下でのODMRスペクトルを測定し, 角度が大きくなるにつれて共振周波数の分裂が減少し, ハミルトニアンに基づく理論計算と整合し, オフ軸磁場角を検出する解を見出した。
ラビ振動測定により、オフ軸磁場はスピンコヒーレンス時間を抑制することがわかった。
これらの結果は、hBNにおけるV_B^-$欠陥の最適化に不可欠であり、様々な環境における量子情報処理と磁気センシングのための堅牢な量子センサとしての重要性を確立している。
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