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碳材料的一般掺杂化学 - UTS的作品
六角硼硝化硼（HBN）作为固态，范德华的载体寄主是芯片量子光子光子学的单个光子发射器的宿主。在436 nm处发射的B-中心缺陷特别引人注目，因为它可以通过电子束照射产生。然而，发射极生成机制尚不清楚，该方法的鲁棒性是可变的，并且仅成功地应用于HBN的厚层（≫10 nm）。在这里，它用于原位时间分辨的阴极发光（CL）光谱法来研究B-中心产生的动力学。表明，B中心的产生伴随着在≈305nm处的碳相关发射的淬灭，并且这两个过程都是由HBN晶格中缺陷的电气迁移来限制的。它确定了限制发射极生成方法的效率和可重复性的问题，并使用优化的电子束参数和HBN预处理和后处理处理的组合来解决它们。在HBN液体中达到了B-Center量化的量子，以8 nm的形式阐明了负责电子束在HBN中的电子束重组的机制，并获得了识别b-Center量子量子量子发射机原子结构的识别的洞察力。
从 Fe-Cr 熔剂中生长单同位素六方氮化硼单晶
六方氮化硼 (hBN) 是一种重要的绝缘体，被纳入众多二维电子、光电和光子器件中。天然 hBN 是 20% 10 B 和 80% 11 B 同位素的混合物，而单同位素 hBN 则是一种仅含单一硼同位素（10 B 或 11 B）的变体。因此，单同位素 hBN 具有更高的热导率和更强的中子吸收率（就 h 10 BN 而言），使其非常适合用作中子探测器、纳米柔性电子设备中的热管理材料和基于声子极化的纳米光子学。在这里，我们使用含有单一硼同位素和氮的硼粉合成了近似单同位素的 hBN，并在大气压下从 Fe-Cr 金属熔剂中生长出单晶。剪切（≤1.3 cm -1 ）和层内（≤3.3 cm -1 ）模式的拉曼峰较窄，表明晶体高度有序。在光致发光光谱中，声子辅助跃迁峰的存在也表明晶体质量很高。这种生长方案使我们能够消除 4.1 eV 处的发射。这项工作为研究同位素效应的基本特性和高性能 hBN 器件提供了一种新材料。
Ge(001)表面上六方氮化硼的生长...
摘要：首次系统地研究了通过高真空化学气相沉积从硼氮烷中生长六方氮化硼 (hBN) 在外延 Ge(001)/Si 衬底上的过程。分别评估了 10 − 7 –10 − 3 mba r 和 900–980 ◦ C 范围内的工艺压力和生长温度对 hBN 薄膜的形貌、生长速率和晶体质量的影响。在 900 ◦ C 下，获得了横向晶粒尺寸约为 2–3 nm 的纳米晶 hBN 薄膜，并通过高分辨率透射电子显微镜图像进行了确认。X 射线光电子能谱证实了原子 N：B 比为 1 ± 0.1。通过原子力显微镜观察到三维生长模式。增加反应器中的工艺压力主要影响生长速率，对晶体质量的影响很小，对主要生长模式没有影响。在 980 ◦ C 下生长 hBN 会增加平均晶粒尺寸，并在 Ge 表面形成 3-10 个取向良好、垂直堆叠的 hBN 层。探索性从头算密度泛函理论模拟表明，hBN 边缘被氢饱和，并且有人提出，在装置的热部件上产生的 H 自由基部分去饱和是导致生长的原因。
血浆诱导的六角硼硝化硼的光活性缺陷
六角硼硝酸盐（HBN）在过去十年中一直是众多研究工作的主题。是在HBN中产生光学活性缺陷，因为它们易于整合，例如在范德华（Van der Waals）异质结构及其室温光子发射。在HBN中创建此类缺陷的许多方法仍在研究中。在这项工作中，我们介绍了使用具有不同等离子体物种的远程等离子体在HBN中创建单个缺陷发射器的方法，并从统计上报告了结果。我们使用了氩气，氮和氧等离子体，并报告了由不同气体物种及其光学特性产生的发射器的统计数据。特别是，我们检查了血浆过程前后的去角质片的发射，而无需退火步骤，以避免产生不受血浆暴露引起的发射器。我们的发现表明，纯物理氩等离子体治疗是通过血浆暴露在HBN中创建光学活性缺陷发射器的最有希望的途径。
六方氮化硼中蓝色量子发射体的光物理学
5 澳大利亚悉尼科技大学变革性元光学系统卓越中心，澳大利亚新南威尔士州乌尔蒂莫 2007 年，澳大利亚 * 这些作者的贡献相同。 通讯作者 igor.aharonovich@uts.edu.au 摘要 六方氮化硼 (hBN) 中的色心已经成为集成量子光子学的有吸引力的竞争者。在这项工作中，我们对在蓝色光谱范围内发射的 hBN 单个发射器进行了详细的光物理分析。发射器采用不同的电子束辐照和退火条件制造，并表现出以 436 nm 为中心的窄带发光。光子统计以及严格的光动力学分析揭示了发射器的势能级结构，这表明缺乏亚稳态，理论分析也支持这一点。潜在缺陷可以具有在 hBN 带隙下半部分具有完全占据缺陷态和在带隙上半部分具有空缺陷态的电子结构。总的来说，我们的研究结果对于理解 hBN 中新兴蓝色量子发射器系列的光物理特性非常重要，因为它们是可扩展量子光子应用的潜在来源。简介单光子发射器 (SPE) 被广泛认为是建立和部署量子通信和计算的关键推动者，这涉及按需生成高纯度单光子发射 1-3 。六方氮化硼 (hBN) 因其独特的性质而备受关注，包括以 6 eV 为中心的宽层相关带隙、高激子结合能、存在光学活性自旋缺陷以及能够承载室温 (RT) 亮 SPE 4-11 。hBN 还因其用作深紫外范围的新兴光电材料而备受关注 12 。最近，通过阴极发光 (CL) 测量发现了在蓝色光谱范围内发射的 hBN 色心，称为“蓝色发射器” 13 。这组发射器通常显示超亮、光谱稳定和窄带发射，其零声子线 (ZPL) 始终以 436 nm 为中心 13, 14 。结果表明，这些缺陷与 4.1 eV 处的特征紫外线发射密切相关 9, 14-16 。对 hBN 进行预辐照，例如在氮气气氛中进行高温退火，可产生更高的特征紫外线发射产量，从而产生更多的蓝色色心 15 。此外，在低温下，与 hBN 中的其他量子发射器相比，这些缺陷具有稳定的发射，线宽为亚 GHz，光谱扩散最小 15 。最近，两
六方氮化硼作为低损耗电介质...
对于高相干性固态量子计算平台来说，微波频率下低损耗的电介质是必不可少的。在这里，我们通过测量集成到超导电路中的由 NbSe 2 –hBN–NbSe 2 异质结构制成的平行板电容器 (PPC) 的品质因数，研究了六方氮化硼 (hBN) 薄膜在微波范围内的介电损耗。在低温单光子范围内，提取的 hBN 微波损耗角正切最多在 10 −6 中间范围内。我们将 hBN PPC 与铝约瑟夫森结集成，以实现相干时间达到 25 μs 的传输量子比特，这与从谐振器测量推断出的 hBN 损耗角正切一致。与传统的全铝共面传输相比，hBN PPC 将量子比特特征尺寸缩小了约两个数量级。我们的研究结果表明，hBN 是一种很有前途的电介质，可用于构建高相干量子电路，它占用空间大大减少，能量参与度高，有助于减少不必要的量子比特串扰。广义的超导量子比特包括由电感和电容元件分流的约瑟夫森结，它们共同决定了它的能谱 1 。虽然理想情况下，组成超导量子比特的材料应该是无耗散的，但量子比特退相干的主要因素是量子比特的电磁场与有损体积和界面电介质的相互作用 2 。在典型的超导电路中，介电损耗可能发生在约瑟夫森结的隧穿势垒中，以及覆盖设备的许多金属和基底界面的原生氧化层中 3、4 。这些电介质通常是具有结构缺陷的非晶态氧化物，可以建模为杂散两能级系统 (TLS)。虽然这些 TLS 的微观性质仍有待完全了解，但已确定 TLS 集合与超导量子电路中的电磁场之间的相互作用限制了量子比特的相干性和超导谐振器的品质因数。人们还怀疑 TLS 可能存在于设备制造过程中留下的化学残留物的界面处 4、5。
使用机器学习
摘要：表征2D材料中的缺陷，例如沉积化学蒸气（CVD）的裂纹 - 生长的六边形氮化硼（HBN）对于评估材料质量和可靠性至关重要。传统的特征方法通常是耗时且主观的，可以受到HBN的光学对比度有限的阻碍。为了解决这个问题，我们使用Matlab的Image Labeler并进行了对细致的注释和训练，利用了转移的CVD生长的HBN膜中的Yolov8n深学习模型来进行自动裂纹检测。该模型展示了有希望的裂纹检测能力，准确地识别了不同大小和复杂性的裂纹，并且损失曲线分析揭示了渐进式学习。然而，精确和回忆之间的权衡突出了需要进一步完善的必要性，尤其是在区分多层HBN地区的精细裂缝方面。这项研究证明了基于ML的方法简化2D材料表征并加速其集成到高级设备中的潜力。
范德华异质结构的超干净装配
图1：VDW异质结构的无机组装。（a）几个从硅芯片伸出的悬臂的SEM显微照片。（b）示意图和（c）横截面高角环形暗场（HAADF）扫描透射电子显微镜（STEM）图像，显示了悬臂的多层金属涂层，可容纳2DM标本（样品中显示了多层MOS 2晶体中的样品）。（d）使用能量色散X射线光谱法在（c）中显示的区域的元素映射。（E）涂层过程后悬臂表面的AFM显微照片。均方根粗糙度值（r rms）在图像e上指示。 （F-H）采用的步骤将HBN晶体拾起到制造的悬臂上：（f）对齐，（g）接触和（h）升降。sem（l）和悬臂的光学（M）显微照片，拾取了厚（约40 nm）HBN晶体后。（i，j）拾取石墨烯晶体的步骤：对齐（I），接触和升降（J）。（n）光学显微照片显示了SIO 2上与石墨烯接触的悬臂（用虚线突出显示）。悬臂的灵活性可以准确控制层压过程。（k）石墨烯/HBN堆栈沉积在底部HBN晶体上。在整个底部HBN晶体被悬臂覆盖以选择性释放堆栈而不是将其捡起之前，层压过程要停止。（O）光学显微照片显示了氧化硅晶片上产生的异质结构，显示了较大的均匀区域。可以在补充第2节中找到有关其他样本的更多数据。
fnirs -qc：数据集和机器的人群创建...
量子发射器需要多种从量子传感到量子计算的应用。六角硼硝酸盐（HBN）量子发射器是迄今为止最有价值的固态平台之一，由于其高亮度，稳定性和自旋光子界面的可能性。但是，对单光子发射器（SPE）的物理起源的理解仍然有限。在这里，我们在整个可见频谱中观察到HBN中的密集SPE，并提供了混凝土和结论性的证据，表明这些SPE中的大多数可以通过供体受体对（DAPS）很好地解释。基于DAP过渡生成机制，我们计算了它们的波长指纹，与实验观察到的光致发光光谱非常匹配。我们的工作是对HBN中SPE的物理理解及其在量子技术中的应用。
混合六方氮化硼银纳米立方体系统的等离子体增强单光子发射器的量子特性
六方氮化硼 (hBN) 已成为一种有前途的超薄单光子发射器 (SPE) 主体，在室温下具有良好的量子特性，使其成为集成量子光子网络的理想元素。在这些应用中使用这些 SPE 的一个主要挑战是它们的量子效率低。最近的研究报告称，在嵌入金属纳米腔内的多层 hBN 薄片中集成一组发射器（例如硼空位缺陷）时，量子效率可提高两个数量级。然而，这些实验尚未扩展到 SPE，主要集中在多光子效应上。在这里，研究了由在超薄 hBN 薄片中创建的 SPE 与等离子体银纳米立方体 (SNC) 耦合组成的混合纳米光子结构的量子单光子特性。作者展示了 SPE 特性 200% 的等离子体增强，表现为 SPE 荧光的强烈增加。这种增强可以通过严格的数值模拟来解释，其中 hBN 薄片与引起等离子体效应的 SNC 直接接触。在室温下使用紧凑的混合纳米光子平台获得的强而快速的单光子发射对于量子光通信和计算中的各种新兴应用非常有用。