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六方氮化硼中的供体-受体对量子发射体
摘要：从量子传感到量子计算，量子发射器在众多应用中必不可少。六方氮化硼 (hBN) 量子发射器是迄今为止最有前途的固态平台之一，因为它们具有高亮度和稳定性以及自旋-光子界面的可能性。然而，对单光子发射器 (SPE) 的物理起源的理解仍然有限。在这里，我们报告了整个可见光谱中 hBN 中的密集 SPE，并提出证据表明大多数这些 SPE 可以通过供体-受体对 (DAP) 很好地解释。基于 DAP 跃迁生成机制，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。我们的工作为物理理解 hBN 中的 SPE 及其在量子技术中的应用迈出了一步。关键词：六方氮化硼、单光子发射器、供体-受体对、量子光学■简介
在原子薄的半导体中巨大的法拉第旋转
Faraday旋转是固体，液体和气体的磁光反应中的基本效应。具有较大Verdet常数的材料在光学调节器，传感器和非转录器件（例如光学隔离器）中应用。在这里，我们证明了光的极化平面在中等磁力的HBN封装的WSE 2和Mose 2的HBN封装的单层中表现出巨大的法拉第旋转，在A激子转变周围表现出了几个度的巨大旋转。对于可见性方案中的任何材料，这将导致最高已知的VERDET常数为-1.9×10 7 deg T -1 cm -1。此外，与单层相比，HBN封装的双层MOS 2中的层间激子具有相反的符号的大型Verdet常数（VIL≈+2×10 5 deg T-1 cm-2）。巨大的法拉第旋转是由于原子较薄的半导体过渡金属二进制基因源中的巨大振荡器强度和激子的高g因子。我们推断出HBN封装的WSE 2和Mose 2单层的完全平面内复合物介电张量，这对于2D异质结构的Kerr，Faraday和Magneto-Circular二分法谱的预测至关重要。我们的结果在超薄光学极化设备中的二维材料的潜在使用中提出了至关重要的进步。
腔增强二维材料量子发射器与氮化硅微谐振器确定性集成 K. Parto, 1, a) SI Azzam, 1, 2, a)
二维材料中的光学活性缺陷，例如六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD)，是一类极具吸引力的单光子发射体，具有高亮度、室温操作、发射体阵列的位点特定工程以及可通过外部应变和电场进行调谐的特性。在这项工作中，我们展示了一种新方法，可在无背景的氮化硅微环谐振器中精确对准和嵌入 hBN 和 TMD。通过 Purcell 效应，高纯度 hBN 发射体在室温下表现出高达 46% 的腔增强光谱耦合效率，这几乎超出了无腔波导发射体耦合的理论极限和之前的演示。该设备采用与 CMOS 兼容的工艺制造，不会降低二维材料的光学性能，且对热退火具有稳定性，并且在单模波导内量子发射器的定位精度达到 100 纳米，为具有按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
大大增强了由于六角硼氮化物中的自旋缺陷而通过低损坏等离子体纳米腔
摘要：硝酸氢硼（HBN）中带负电荷的硼空位（V B-）缺陷，其具有光学可寻址的自旋态由于其在量子传感中的潜在使用而出现了。非常明显地，当将其植入距HBN表面的纳米尺度距离时，V b-可以保留其自旋相干性，并有可能启用超薄量子传感器。但是，其低量子效率阻碍了其实际应用。研究报告了提高血浆v B-缺陷的总量子效率。但是，迄今为止报告的最多17次的总体增强功能相对较小。在这里，我们证明了使用低损坏纳米捕获天线（NPA）的V B-的发射增强。观察到总体强度增强高达250次，对应于NPA的实际发射增强约为1685次，以及保留的光学检测到的磁共振对比度。我们的结果将NPA耦合的V B-缺陷作为高分辨率磁场传感器，并为获得单个V B-缺陷提供了有希望的方法。关键字：二维材料，HBN，血浆，纳米腔，旋转缺陷，量子传感
范德华材料中自旋缺陷的同位素工程
范德华材料中的旋转缺陷为推进量子技术提供了有前途的平台。在这里，我们提出并演示了一种基于宿主材料的同位素工程的强大技术，以确切地提高嵌入式自旋缺陷的相干性能。专注于六角硼（HBN）中最近发现的负电荷硼空位中心（V B），我们在同位素上种植同位素纯化的H 10 B 15 N晶体。与HBN中的V b相比，同位素的自然分布与同位素的自然分布相比，我们观察到较窄且拥挤的V B旋转过渡以及延长的相干时间t 2和松弛时间t 1。对于量子传感，在我们的H 10 B 15 N样品中的V B中心在DC（AC）磁场敏感性中表现出4（2）个因子。对于其他量子资源，V B高级别水平的个体可寻址性实现了对三个最近的邻居15 N核自旋的动态极化和相干控制。我们的结果证明了同位素工程对增强HBN中量子自旋缺陷的特性的力量，并且可以很容易地扩展到改善广泛的范德华材料家族中的自旋Qub。
NTTM 批准研发项目清单 序号 PI 名称 实施机构
IIT Kharagpur 8078317531 利用石墨烯（来自农业废弃物的活性炭）和白石墨烯（hBN）复合材料开发坚固且多功能（阻燃/抗菌/疏水）的织物，并进行产品目标研究
快速＃：-19880976- uts的作品
单光子源（SPSS）是量子光学元件的基石，它提供了一种可靠的方式来确定性地生成高纯度光子按需生成高纯度光子[1，2]。存在大量的应用程序来利用这些来源，从量子信息处理和计算到量子加密[3-6]，包括有效实施量子密钥分布（QKD）协议[6-8]。但是，实用的QKD需要集体解决几个SPS属性，包括亮度，纯度和稳定性。因此，对于在集成的光子系统中进行设计和包装的这种源有明确的需求。六边形硝酸硼（HBN）在该空间中特别感兴趣，作为一系列可以用作高质量SPS的原子缺陷，具有出色的亮度，稳定性，稳定性和良好的单光子纯度（可能不超过每脉冲一个光子的概率）[9-15] [9-15]。与需要低温冷却的基于量子点的对应物相比[1]，基于HBN的SPSS在室温（RT）上运行，为量子通信中的应用提供了实际优势。但是，由于宿主晶体中的光捕获，所有固态SPS的主要缺点是有限的激发效率和/或收集效率。有多种旨在通过提高内部量子效率[16-18]和收集效率[19，20]来提高SPS性能的作品。但是，大多数方法都依赖于精确的发射极定位和/或纳米制造，使其变得复杂，难以扩展并且不适合批量生产。在这项工作中，我们开发并实现了基于HBN和固体浸入透镜（SILS）[21-23]的集成SPS。这种方法很有希望，因为SIL易于制造和商业上可用。我们表明，集成的HBN-SIL设备的示例超过了光子收集效率的六倍，产生了10 7 Hz的单光子收集速率，并且还能够保持G（2）（0）= 0.07的极好纯度，并且在许多小时的连续操作中都具有出色的稳定性。我们还展示了一个紧凑而强大的共聚焦显微镜设计，该设计