論文の概要: Broadband electron paramagnetic resonance spectroscopy of $^{167}$Er:$^{7}$LiYF$_4$ at mK temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04657v2
• Date: Thu, 09 Jan 2025 15:40:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-10 13:58:21.465032
• Title: Broadband electron paramagnetic resonance spectroscopy of $^{167}$Er:$^{7}$LiYF$_4$ at mK temperatures
• Title（参考訳）: mK温度における$^{167}$Er:$^{7}$LiYF$_4$の広帯域電子常磁性共鳴分光
• Authors: Ana Strinic, Patricia Oehrl, Achim Marx, Pavel A. Bushev, Hans Huebl, Rudolf Gross, Nadezhda Kukharchyk,
• Abstract要約: 希土類スピンアンサンブルは、マイクロ波量子メモリアプリケーションのための有望なプラットフォームである。 スピンハミルトニアンを零場スペクトルに合わせることにより、磁場非依存相互作用の洗練されたパラメータを得る。 また,極低磁場域の超微細分裂に及ぼす四重極相互作用の影響についても検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Rare-earth spin ensembles are a promising platform for microwave quantum memory applications due to their hyperfine transitions, which can exhibit exceptionally long coherence times when using an operation point with zero first-order Zeeman (ZEFOZ) shift. In this work, we use broadband electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy on $^{167}$Er:$^{7}$LiYF$_4$ single crystals at sub-Kelvin temperatures. By fitting the spin Hamiltonian to the zero-field spectrum, we obtain refined parameters of the magnetic field-independent interactions, such as the hyperfine and quadrupole interaction. We also study the influence of the quadrupole interaction on the hyperfine splitting in the zero and low magnetic field range by analyzing EPR-spectra between 0 mT and 50 mT. Our findings highlight the broadband EPR spectroscopy approach as a powerful tool for the precise determination of the spin Hamiltonian parameters and for the characterization of hyperfine transitions in terms of their selection rules and linewidth.
• Abstract（参考訳）: 希土類スピンアンサンブルは、超微細な遷移のためにマイクロ波量子メモリアプリケーションにとって有望なプラットフォームであり、ZEFOZ(Zeeman)シフトゼロの演算点を使用する場合、非常に長いコヒーレンス時間を示すことができる。 この研究では、サブケルビン温度で、$^{167}$Er:$^{7}$LiYF$_4$単結晶上のブロードバンド電子常磁性共鳴(EPR)分光を用いる。 スピンハミルトニアンを零場スペクトルに合わせることにより、超微細相互作用や四重極相互作用のような磁場に依存しない相互作用の洗練されたパラメータを得る。 また、0mTから50mTのEPRスペクトルを解析することにより、極小領域における四極子相互作用が極小領域の超微粒子分裂に与える影響について検討し、スピンハミルトンパラメータの精密な決定と、その選択規則と直線幅による超微粒子遷移のキャラクタリゼーションのための強力なツールとしてブロードバンドEPR分光法を取り上げている。

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