論文の概要: Lifetime-Limited and Tunable Emission from Charge-Stabilized Nickel Vacancy Centers in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.07196v1
- Date: Mon, 11 Nov 2024 18:16:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-12 14:08:44.328558
- Title: Lifetime-Limited and Tunable Emission from Charge-Stabilized Nickel Vacancy Centers in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中における電荷安定化ニッケル空洞からの寿命制限・可変放出
- Authors: I. M. Morris, T. Lühmann, K. Klink, L. Crooks, D. Hardeman, D. J. Twitchen, S. Pezzagna, J. Meijer, S. S. Nicley, J. N. Becker,
- Abstract要約: ダイヤモンド中のNiV欠陥の幾何学的および電子的構造を実験的に検証した。
光学特性を特徴付け,Debye-Waller因子の0.62を求める。
この研究は、NiV$-$のコヒーレント制御への経路を提供し、スピン量子ビットとして使われる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The negatively charged nickel vacancy center (NiV$^-$) in diamond is a promising spin qubit candidate with predicted inversion symmetry, large ground state spin orbit splitting to limit phonon-induced decoherence, and emission in the near-infrared. Here, we experimentally confirm the proposed geometric and electronic structure of the NiV defect via magneto-optical spectroscopy. We characterize the optical properties and find a Debye-Waller factor of 0.62. Additionally, we engineer charge state stabilized defects using electrical bias in all-diamond p-i-p junctions. We measure a vanishing static dipole moment and no spectral diffusion, characteristic of inversion symmetry. Under bias, we observe stable transitions with lifetime limited linewidths as narrow as 16\,MHz and convenient frequency tuning of the emission via a second order Stark shift. Overall, this work provides a pathway towards coherent control of the NiV$^-$ and its use as a spin qubit and contributes to a more general understanding of charge dynamics experienced by defects in diamond.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷ニッケル空孔中心(NiV$^-$)は、予測反転対称性、フォノン誘起デコヒーレンスを制限するために分裂する大きな基底状態スピン軌道、近赤外線における放出を持つ有望なスピン量子ビット候補である。
ここでは、磁気光学分光法を用いて、NiV欠陥の幾何学的および電子的構造を実験的に確認する。
光学特性を特徴付け,Debye-Waller因子の0.62を求める。
さらに、全ダイアモンドp-i-p接合の電気バイアスを用いた電荷安定化欠陥を設計した。
静電双極子モーメントを計測するが、スペクトル拡散はなく、逆対称性の特徴がある。
バイアス下では、寿命制限線幅が16\,MHz程度で安定な遷移を観測し、2次スタークシフトによる発光の便利な周波数調整を行う。
全体として、この研究はNiV$^-$のコヒーレントな制御とスピン量子ビットとしての使用への経路を提供し、ダイヤモンドの欠陥によって経験される電荷力学のより一般的な理解に寄与する。
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