在室温下,在磷掺杂的N型钻石中实现了氮呈(NV)中心的最长自旋相干时间。然而,难以控制杂质掺入和化学蒸气沉积(CVD)技术在N型钻石的生长中的问题。在本研究中,使用TERT-叔丁基氨基的N-型钻石样品由CVD合成,叔丁基磷酸的毒性比磷酸少得多。发现氮的无意掺入被逐渐增加H 2和CH 4的气体流速抑制。发现自旋相干时间(t 2)随氮浓度的降低而增加,这表明氮浓度限制了T 2的长度。在氮浓度最低的样品中,t 2增加到1.62±0.10 ms。光学检测到的磁共振光谱表明,所有隔离的NV中心都沿[111]方向对齐。HALL测量结果证实了在不同生长条件下预先处理的三个测量样品中的N型传导。室温下最高测量的霍尔移动性为422 cm 2 /(v s)。这项研究提供了适当的CVD条件,可用于生长掺杂磷的N型钻石,并具有完美比对的NV中心,表现出长旋转相干时间,这对于生产量子钻石设备很重要。
凭借传输和处理量子信息的能力,大规模量子网络将实现一系列全新的应用,从量子通信到分布式传感、计量和计算。本期观点回顾了量子网络节点和金刚石色心作为合适节点候选者的要求。我们简要概述了采用金刚石色心的最先进的量子网络实验,并讨论了未来的研究方向,重点关注分配和存储纠缠态的量子比特的控制和相干性,以及高效的自旋-光子接口。我们讨论了将金刚石色心与其他光子材料相结合的大规模集成设备的路线,并展望了未来量子网络协议的实际实现和应用。
含有带负电的氮空位中心 (NV − ) 的纳米金刚石可用作生物材料中的局部传感器,并已被提议作为探测空间叠加的宏观极限和引力的量子性质的平台。这些应用的一个关键要求是获得含有 NV − 并具有长自旋相干时间的纳米金刚石。与蚀刻柱不同,使用研磨来制造纳米金刚石可以一次处理块状材料的整个 3D 体积,但到目前为止,NV − 自旋相干时间有限。在这里,我们使用通过 Si 3 N 4 球磨化学气相沉积生长的块状金刚石生产的天然同位素丰度纳米金刚石,平均单一替代氮浓度为 121 ppb。我们表明,这些纳米金刚石中 NV − 中心的电子自旋相干时间在室温下在动态解耦的情况下可以超过 400 µ s。扫描电子显微镜提供了含有 NV − 的特定纳米金刚石的图像,并测量了其自旋相干时间。
1 意大利国家研究委员会光子学和纳米技术研究所 (IFN-CNR) 和米兰理工大学物理系,意大利米兰 20133 列奥纳多达芬奇广场 32 号 2 加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学量子科学与技术研究所,加拿大阿尔伯塔省卡尔加里 T2N 1N4 3 卡迪夫大学物理与天文学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 4 卡迪夫大学工程学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 5 马德里康普顿斯大学材料物理系,西班牙马德里大学城 28040 6 东京大学工程学院机械工程系,日本东京 113-8656 7 都灵大学物理系和“纳米结构界面和表面”跨系中心,I-10125意大利都灵 8 国家研究委员会光子学与纳米技术研究所(CNR-IFN)、伊苏布里亚大学科学与高科技系,Via Valleggio 11,22100 科莫,意大利 9 CNR 光子学与纳米技术研究所,L-NESS,Via Anzani 42,22100 科莫,意大利 10 意大利理工学院,可持续未来技术中心,via Livorno 60,10144 都灵,意大利 11 都灵大学,分子生物学中心,via Nizza 52,10126 都灵,意大利 12 乌尔姆大学量子光学研究所,D-89081 乌尔姆,德国 13 乌尔姆大学综合量子科学与技术中心(IQst),D-89081 乌尔姆,德国
1 意大利国家研究委员会光子学和纳米技术研究所 (IFN-CNR) 和米兰理工大学物理系,意大利米兰 20133 列奥纳多达芬奇广场 32 号 2 加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学量子科学与技术研究所,加拿大阿尔伯塔省卡尔加里 T2N 1N4 3 卡迪夫大学物理与天文学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 4 卡迪夫大学工程学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 5 马德里康普顿斯大学材料物理系,西班牙马德里大学城 28040 6 东京大学工程学院机械工程系,日本东京 113-8656 7 都灵大学物理系和“纳米结构界面和表面”跨系中心,I-10125意大利都灵 8 国家研究委员会光子学与纳米技术研究所(CNR-IFN)、伊苏布里亚大学科学与高科技系,Via Valleggio 11,22100 科莫,意大利 9 CNR 光子学与纳米技术研究所,L-NESS,Via Anzani 42,22100 科莫,意大利 10 意大利理工学院,可持续未来技术中心,via Livorno 60,10144 都灵,意大利 11 都灵大学,分子生物学中心,via Nizza 52,10126 都灵,意大利 12 乌尔姆大学量子光学研究所,D-89081 乌尔姆,德国 13 乌尔姆大学综合量子科学与技术中心(IQst),D-89081 乌尔姆,德国
1 意大利国家研究委员会光子学和纳米技术研究所 (IFN-CNR) 和米兰理工大学物理系,意大利米兰 20133 列奥纳多达芬奇广场 32 号 2 加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学量子科学与技术研究所,加拿大阿尔伯塔省卡尔加里 T2N 1N4 3 卡迪夫大学物理与天文学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 4 卡迪夫大学工程学院,英国卡迪夫 CF24 3AA 5 马德里康普顿斯大学材料物理系,西班牙马德里大学城 28040 6 东京大学工程学院机械工程系,日本东京 113-8656 7 都灵大学物理系和“纳米结构界面和表面”跨系中心,I-10125意大利都灵 8 国家研究委员会光子学与纳米技术研究所(CNR-IFN)、伊苏布里亚大学科学与高科技系,Via Valleggio 11,22100 科莫,意大利 9 CNR 光子学与纳米技术研究所,L-NESS,Via Anzani 42,22100 科莫,意大利 10 意大利理工学院,可持续未来技术中心,via Livorno 60,10144 都灵,意大利 11 都灵大学,分子生物学中心,via Nizza 52,10126 都灵,意大利 12 乌尔姆大学量子光学研究所,D-89081 乌尔姆,德国 13 乌尔姆大学综合量子科学与技术中心(IQst),D-89081 乌尔姆,德国
,我们通过与零施加的磁场的光学自旋偏振NV中心的相互作用在2872 MHz处进行了微波模式的冷却,从该模式中除去了热光子。通过照片兴奋(泵送)带有连续波532 nm激光器的亮点红色钻石珠宝,输出2 W,微波模式被冷却至188 K的噪声温度。只要钻石持续持续持续保持这种噪声温度,只要钻石持续兴奋并保持冷却并保持冷却。在我们的初步设置中,后一个要求将操作限制为10毫秒。直接将NV钻石的模式冷却性能与戊烷掺杂的para-苯基的模式性能进行了比较,我们发现,前者在光激发时立即具有冷却的优势(而五苯乙烯掺杂的para para-terphenyl在开始冷却之前是不可思议的,并且能够保持冷却的速度下降,并且能够持续降低加油。
在本报告中,使用拉曼光谱和电热设备建模研究了氢(H)末期钻石场效应晶体管(FET)的热性能。首先,通过使用纳米粒子辅助的拉曼温度计测量传输线测量结构的温度上升来确定活性钻石通道的热导率(J Diamond)。使用这种方法,J钻石估计为1860 W/m k,95%的置信间隔范围从1610到2120 w/m k。与测量的电输出特性相结合,该J用作H-末端钻石Fet的电动机模型的输入参数。模拟的热响应与使用纳米粒子辅助的拉曼热度法获得的表面温度调查显示出良好的一致性。这些基于钻石的结构在从活跃的装置通道中耗散热量的设备热电阻低至1 mm k/w时会高度有效。使用校准的电热器件模型,钻石FET能够以40 W/mm的高功率密度运行,模拟温度升高为33K。最后,将这些钻石FET的热电阻与基于侧面晶体管结构的热电阻与基于侧面晶体管结构与基于其他Ultrawide Bandgap材料(Al 0.70 GA 0.70 GA的0.70 GA 30 N,B -GA -GA -GA -GA -GA -GA -b -ga 2 o 3)和宽3)和gan and and and by 3 and and and and thef。这些结果表明,基于钻石的横向晶体管的热电阻可能比基于GAN的设备低10,比其他UWBG设备低50。
基于碳材料的光学传感器 - QU antum BE lgium 开发用于太空应用的量子金刚石磁力仪