論文の概要: Impact of Annealing and Nanostructuring on Properties of NV Centers Created by Different Techniques

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07354v1
• Date: Tue, 10 Dec 2024 09:44:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:35:52.656976
• Title: Impact of Annealing and Nanostructuring on Properties of NV Centers Created by Different Techniques
• Title（参考訳）: 異なる技術で作製したNV中心の特性に及ぼす焼鈍とナノ構造の影響
• Authors: Miriam Mendoza Delgado, Lucas Tsunaki, Shaul Michaelson, Mohan K. Kuntumalla, Johann P. Reithmaier, Alon Hoffman, Boris Naydenov, Cyril Popov,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心は、量子技術における様々な応用のための研究の中心である。 イオン注入および化学蒸着デルタドーピングにより生成するNVの光学特性とスピン特性の比較研究を行った。 ナノピラーは電子ビームリソグラフィーと反応性イオンエッチングで製造され、光子収集効率が向上する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamonds have been an epicenter of research for diverse applications in quantum technologies. It is therefore imperative that their fabrication techniques are well understood and characterized for the technological scalability of these applications. A comparative study of the optical and spin properties of NVs created by ion implantation and chemical vapor deposition delta-doping is thus presented, combined with an investigation on the impact of annealing in vacuum at different temperatures. In addition, nanopillars are fabricated with electron beam lithography and reactive ion etching for enhanced photon collection efficiency. An extensive combination of characterization techniques is employed. Notably, the smallest nanopillars present fluorescence enhancements of factor around 50, compared to the unstructured regions. Annealing is also demonstrated to increase the optical contrast between the NVs' electronic states, the coherence and relaxation times both in bulk as in pillars. Regarding the NV preparation technique, the delta-doping is shown to create NVs with less lattice defects and strain compared to implantation.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、量子技術における様々な応用の研究の中心である。 したがって、それらの製造技術がよく理解され、これらのアプリケーションの技術的拡張性に特徴付けられることが不可欠である。 そこで, イオン注入および化学蒸着デルタドーピングにより生成するNVの光学的およびスピン的特性の比較研究を行い, 異なる温度での真空中でのアニールの影響について検討した。 さらに、電子ビームリソグラフィーと反応性イオンエッチングによりナノピラーを作製し、光子収集効率を向上させる。 キャラクタリゼーション技術の広範な組み合わせが採用されている。 特に、最小のナノピラーは、非構造領域と比較して、約50の蛍光増強を示す。 また、アナリングは、NVの電子状態間の光コントラスト、コヒーレンスと緩和時間の両方を柱のようにバルクで増加させることも示されている。 NV調製法では, デルタドーピングにより, 格子欠陥が少なく, ひずみの少ないNVを生成する。

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