Отправить статью по E-mail Идентификация оптически активных квартетных спиновых центров на основе вакансии кремния в SiC, перспективных для квантовых технологий
- Авторы: Бабунц Р.А.1, Успенская Ю.А.1, Бундакова А.П.1, Мамин Г.В.2, Мохов Е.Н.1, Баранов П.Г.1
-
Учреждения:
- Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Выпуск: Том 118, № 9-10 (11) (2023)
- Страницы: 639-648
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/246969
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823210036
- EDN: https://elibrary.ru/PRQECV
- ID: 246969
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В карбиде кремния идентифицированы оптически активные (яркие) и оптически пассивные (темные) квартетные спиновые центры окраски с S = 3/2, включающие отрицательно заряженную вакансию кремния. Использовался высокочастотный двойной электронно-ядерный резонанс на ядрах изотопа 13С, усиленный десятикратным увеличением содержания этого изотопа. В ярком центре, перспективном для квантовых технологий, происходит оптически индуцированное выстраивание населенностей спиновых уровней, тогда как для темного центра, представляющего собой изолированную отрицательно заряжен-Siную вакансию кремния V-, населенности спиновых уровней соответствуют больцмановскому распределению и не изменяются при оптическом возбуждении.
Об авторах
Р. А. Бабунц
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
Ю. А. Успенская
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
А. П. Бундакова
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
Г. В. Мамин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
420008, Kazan, Russia
Е. Н. Мохов
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
П. Г. Баранов
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: yulia.uspenskaya@mail.ioffe.ru
194021, St. Petersburg, Russia
Список литературы
- P.G. Baranov, I.V. Il'in, E.N. Mokhov, M.V. Muzafarova, S.B. Orlinskii, and J. Schmidt, JETP Lett. 82, 441 (2005).
- P.G. Baranov, A.P. Bundakova, I.V. Borovykh, S.B. Orlinskii, R. Zondervan, and J. Schmidt, JETP Lett. 86, 202 (2007).
- P.G. Baranov, A.P. Bundakova, A.A. Soltamova, S.B. Orlinskii, I.V. Borovykh, R. Zondervan, R. Verberk, and J. Schmidt, Phys. Rev. B 83, 125203 (2011).
- W. F. Koehl, B. B. Buckley, F. J. Heremans, G. Calusine, and D.D. Awschalom, Nature 479, 84 (2011).
- V.A. Soltamov, A.A. Soltamova, P.G. Baranov, and I. I. Proskuryakov, Phys. Rev. Lett. 108, 226402 (2012).
- D. Riedel, F. Fuchs, H. Kraus, S. V¨ath, A. Sperlich, V. Dyakonov, A.A. Soltamova, P.G. Baranov, V.A. Ilyin, and G.V. Astakhov, Phys. Rev. Lett. 109, 226402 (2012).
- H. Kraus, V.A. Soltamov, D. Riedel, S. V¨ath, F. Fuchs, A. Sperlich, P.G. Baranov, V. Dyakonov, and G.V. Astakhov, Nat. Phys. 10, 157 (2014).
- V.A. Soltamov, B.V. Yavkin, D.O. Tolmachev, R.A. Babunts, A.G. Badalyan, V.Yu. Davydov, E.N. Mokhov, I. I. Proskuryakov, S.B. Orlinskii, and P.G. Baranov, Phys. Rev. Lett. 115, 247602 (2015).
- M. Widmann, S.-Y. Lee, T. Rendler, N.T. Son, H. Fedder, S. Paik, L.-P. Yang, N. Zhao, S. Yang, I. Booker, A. Denisenko, M. Jamali, S.A. Momenzadeh, I. Gerhardt, T. Ohshima, A. Gali, E. Janzıen, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 14, 164 (2015).
- C. J. Cochrane, J. Blacksberg, M.A. Anders, and P.M. Lenahan, Sci. Rep. 6, 37077 (2016).
- P.G. Baranov, H.-J. von Bardeleben, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Magnetic Resonance of Semiconductors and Their Nanostructures: Basic and Advanced Applications, Springer Series in Materials Science, Springer-Verlag GmbH Austria (2017), v. 253, ch. 6.
- S.A. Tarasenko, A.V. Poshakinskiy, D. Simin, V.A. Soltamov, E.N. Mokhov, P.G. Baranov, V. Dyakonov, and G.V. Astakhov, Phys. Status Solidi B 255, 1700258 (2018).
- V.A. Soltamov, C. Kasper, A.V. Poshakinskiy, A.N. Anisimov, E.N. Mokhov, A. Sperlich, S.A. Tarasenko, P.G. Baranov, G.V. Astakhov, and V. Dyakonov, Nat. Commun. 10, 678 (2019).
- Р.А. Бабунц, Ю.А. Успенская, А.С. Гурин, А.П. Бундакова, Г.В. Мамин, А.Н. Анисимов, Е.Н. Мохов, П. Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 116(7), 481 (2022)
- JETP Lett. 116(7), 485 (2022).
- Р.А. Бабунц, Ю.А. Успенская, А.П. Бундакова, Г.В. Мамин, А.Н. Анисимов, П.Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 11(11), 763 (2022)
- JETP Lett. 116(11), 785 (2022).
- V.A. Soltamov, B.V. Yavkin, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, I.D. Breev, A.P. Bundakova, R.A. Babunts, A.N. Anisimov, and P.G. Baranov, Phys. Rev. B 104, 125205 (2021).
- V. Ivady, J. Davidsson, N.T. Son, T. Ohshima, I. Abrikosov, and A. Gali, Phys. Rev. B 96, 161114(R) (2017).
- T. Wimbauer, B.K. Meyer, A. Hofstaetter, A. Scharmann, and H. Overhof, Phys. Rev. B 56, 7384 (1997).
- S.B. Orlinski, J. Schmidt, E.N. Mokhov, and P.G. Baranov, Phys. Rev. B 67, 125207 (2003).
- A. Csore, N.T. Son, and A. Gali, Phys. Rev. B 104, 035207 (2021).
- П. Г. Баранов, Р.А. Бабунц, А.А. Солтамова, В.А. Солтамов, А.П. Бундакова, Активный материал для мазера с оптической накачкой и мазер с оптической накачкой, Патент РФ #2523744, тип: Изобретение, Приоритет изобретения 24.08.2012, Зарегистрировано в Госреестре 28.05.2014.
- A. Gruber, A. Dr¨abenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachtrup, and C. von Borczyskowski, Science 276, 2012 (1997).
- A. Drabenstedt, L. Fleury, C. Tietz, F. Jelezko, S. Kilin, A. Nizovtzev, and J.Wrachtrup, Phys. Rev. B 60, 11503 (1999).
