論文の概要: Nitrogen-vacancy centre formation via local femto-second laser annealing of diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18027v1
- Date: Thu, 24 Jul 2025 01:59:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-25 15:10:42.825621
- Title: Nitrogen-vacancy centre formation via local femto-second laser annealing of diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンドの局所フェムト秒レーザーアニールによる窒素空孔中心形成
- Authors: Davin Yue Ming Peng, Alexander J Healey, Rebecca Griffin, Benjamin Cumming, Hiroshi Abe, Takeshi Ohshima, Alastair Stacey, Brant C Gibson, Brett C Johnson, Philipp Reineck,
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心に基づく量子技術は、欠陥密度、最適化されたNV生成過程、最小限の結晶ひずみを制御した慎重に設計された材料を必要とする。
フェムト秒(fs)レーザー処理による窒素ドープダイヤモンド中のNV中心形成について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.44042692234315
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Emerging quantum technologies based on the nitrogen-vacancy (NV) centre in diamond require carefully engineered material with controlled defect density, optimised NV formation processes, and minimal crystal strain. The choice of NV generation technique plays a crucial role in determining the quality and performance of these centres. In this work, we investigate NV centre formation in nitrogen-doped diamond using femtosecond (fs) laser processing. We systematically examine the effect of laser pulse energy on NV production and quality using photoluminescence and optically detected magnetic resonance measurements. We also probe the role of pre-existing lattice defects formed by electron irradiation and consider defect evolution over extended dwell times. Finally, we are able to identify a regime where the main action of the fs-laser is to diffuse rather than create vacancies. This local annealing capability expands the toolkit for tailored NV production and presents opportunities for fine tuning defect populations.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心に基づく新興量子技術は、制御された欠陥密度、最適化されたNV生成過程、最小の結晶ひずみを持つ慎重に設計された材料を必要とする。
NV生成技術の選択は、これらのセンターの品質と性能を決定する上で重要な役割を担っている。
本研究では,フェムト秒レーザーによる窒素ドープダイヤモンドのNV中心形成について検討した。
光ルミネッセンスと光検出磁気共鳴測定によるNV生成と品質に及ぼすレーザーパルスエネルギーの影響を系統的に検討した。
また, 電子線照射による既存格子欠陥の役割を解明し, 長期にわたる欠陥の進展を考察する。
最後に、fsレーザーの主作用が空洞を作るのではなく拡散する体制を特定できる。
この局所熱処理能力は、調整されたNV製造のためのツールキットを拡張し、欠陥集団を微調整する機会を提供する。
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