論文の概要: Phonon-assisted charge-cycling of nitrogen-vacancy centres in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.07891v1
- Date: Fri, 08 May 2026 15:35:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-11 19:43:39.165996
- Title: Phonon-assisted charge-cycling of nitrogen-vacancy centres in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心のフォノン支援電荷サイクル
- Authors: M. Olney-Fraser, J. Fuhrmann, S. Dietel, L. Kazak, F. Jelezko,
- Abstract要約: サブ共鳴電荷サイクリングはフォノンによる反ストークス励起から生じることを示す。
低エネルギー音響フォノンはZPLに近い遷移に強く寄与する。
43,meVモードの長波長では、さらに電荷循環力学に影響を及ぼす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The nitrogen-vacancy (NV) centre in diamond is a leading platform for room-temperature quantum sensing. Improvements in sensitivity require precise control of the NV charge state. Transitions from the neutral NV$^0$ charge state to the negative NV$^-$ charge state can occur during excitation with photon energies below the ZPL transition of NV$^0$. These sub-resonant charge transitions limit modern initialisation protocols and have not been studied in full detail. In this paper we show that sub-resonant charge cycling arises from phonon-assisted anti-Stokes excitation. We further uncover the phonon states which contribute most strongly to the anti-Stokes transition via the development of novel quantitative models. The models indicate that low energy acoustic phonons strongly contribute to the transition close to the ZPL. At longer wavelengths a 43\,meV mode additionally impacts the charge cycling dynamics.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は室温量子センシングの主要なプラットフォームである。
感度の向上には、NV帯電状態を正確に制御する必要がある。
中立な NV$^0$ 電荷状態から負の NV$^-$ 電荷状態への遷移は、NV$^0$ の ZPL 遷移の下にある光子エネルギーの励起中に起こる。
これらのサブ共鳴電荷遷移は現代の初期化プロトコルを制限しており、詳細は研究されていない。
本稿では,フォノンによる反ストークス励起からサブ共鳴電荷サイクルが生じることを示す。
我々はさらに、新しい定量的モデルの開発を通じて反ストークス遷移に最も強く寄与するフォノン状態を明らかにする。
これらのモデルは、低エネルギー音響フォノンがZPLに近い遷移に強く寄与していることを示している。
43\,meVモードの長波長では、さらに電荷サイクルのダイナミクスに影響を及ぼす。
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