論文の概要: High-quality, deep formation and identification of oxygen-vacancy defects in silicon carbide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32642v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 13:52:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.535483
- Title: High-quality, deep formation and identification of oxygen-vacancy defects in silicon carbide
- Title（参考訳）: 炭化ケイ素の酸素空孔欠陥の高品質・深部形成と同定
- Abstract要約: 炭化ケイ素(SiC)の常磁性欠陥は、量子センシングのようなスケーラブルな量子技術にとって魅力的である。
ここでは、酸素の分離と欠陥形成を分離して高品質な欠陥を設計する。
我々は17Oの超微粒相互作用統計を提供し、多くのPL6欠陥にまたがる宿主核を提供し、酸素空孔の起源を決定づける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20973306336959033
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optically addressable paramagnetic defects in silicon carbide (SiC) are attractive for scalable quantum technologies such as quantum sensing. PL5, PL6, and PL7 are promising defects for their high brightness and spin-readout contrast. Although generation by oxygen implantation has been reported very recently, nonuniform spin and optical properties and the limited generation depth of implanted defects hinder both high-sensitivity sensing and conclusive microscopic identification. Here we engineer high-quality defects by decoupling oxygen incorporation and defect formation, realizing highly homogeneous spin-resonance frequencies as well as narrow optical linewidths and long T2* coherence time. Further, we demonstrate defect formation beyond the ion range utilizing oxygen diffusion, exceptional among impurities in SiC. We further provide hyperfine-interaction statistics of 17O and host nuclei across many PL6 defects, making the oxygen-vacancy origin conclusive. Together, the microscopic identification and the demonstrated formation route establish a foundation for developing the oxygen-vacancy spin defect into a versatile quantum platform.
- Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素(SiC)の光学的に対応可能な常磁性欠陥は、量子センシングのようなスケーラブルな量子技術にとって魅力的である。
PL5、PL6、PL7は、高い明るさとスピン・リードアウトコントラストの欠点を約束している。
酸素注入による生成はごく最近まで報告されているが、非均一スピンと光学的特性とインプラント欠陥の発生深度は、高感度センシングと断続的な顕微鏡的同定の両方を妨げる。
ここでは酸素の包接化と欠陥形成を分離して高品質な欠陥を設計し、高均一なスピン共鳴周波数を実現するとともに、狭い光線幅と長いT2*コヒーレンス時間を実現する。
さらに, SiC中の不純物のうち, 酸素拡散を利用したイオン範囲を越える欠陥生成を実証した。
さらに、多くのPL6欠陥にまたがる17Oと宿主核の超微細相互作用統計を提供し、酸素空孔の起源を決定づける。
光学的同定と実証された形成経路は、酸素空孔スピン欠陥を多目的量子プラットフォームに発展させる基盤を確立する。
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