Дельта-легирование азот-вакансии в алмазе упрощает их практическое применение

07.09.2012 Hi-tech

Так именуемые азот-вакансии в наноалмазах смогут применяеться в будущих квантовых устройствах, а также, для квантовых вычислений и в наноразмерных инструментах зондирования. Но для многих потенциальных приложений азот-вакансий было бы комфортно интегрировать их с оптическими резонаторами, каковые смогут увеличивать количество излучаемого этими структурами света.

Одной из главных неприятностей таковой интеграции до сих пор являлась невозможность совершенно верно позиционировать азот-вакансию в оптическом резонаторе на наноуровне. Но, в соответствии с новой методике, предложенной совместной группой исследователей из америки и Австралии, оказать помощь в ответе неприятности смогут так именуемые «дельта-легированные» азот-вакансии.

Ядерные примеси либо недостатки в природном бриллианте смогут привести к появлению розовых, голубых и желтых бриллиантов. Один из таких недостатков – отрицательно заряженная азот-вакансия – появляется, в то время, когда пустой узел и атом азота кристаллической решетки бриллианта (углерода) оказываются близко друг к другу в кристалла.Дельта-легирование азот-вакансии в алмазе упрощает их практическое применение

При освещении для того чтобы недостатка лазером определенной длины волны, азот-вакансия (узнаваемая кроме этого, как NV-центр) излучает свет другого цвета, наряду с этим интенсивность излучения зависит от поясницы электрона в азот-вакансии.

Дабы применять оптический резонатор для извлечения пользы из этого интенсивного излучения, нужно, дабы азот-вакансия размешалась в определенной точке в для того чтобы резонатора, так дабы эти две структуры взаимодействовали оптимальным образом.

Неприятность содержится в том, что полости – оптические резонаторы – каковые прекрасно интегрируются с азот-вакансиями, сложны в изготовлении. Помимо этого, азот-вакансия является структуройразмером не более атома, так, ее достаточно сложно разместить в нужном месте.

В соответствии с последней работе группы исследователей из University of California, University of Chicago (оба в Соединенных Штатах) и University of Technology (Австралия), применение азот-вакансий может значительно расшириться, благодаря технике, известной, как дельта-доппинг.

Эта техника разрешает позиционировать NV-центры в резонаторе с беспрецедентной точностью (в горизонтальной плоскости). А сам термин «дельта-легирование» происходит от математики – от дельта-функции. В этом случае термин показывает на то, что азот-вакансия намеренно создана только в пределах двумерной плоскости и не существует в другом месте.

Полости, созданные учеными, являются фрагментамифотонного кристалла, организованного за счет последовательности периодических отверстий в алмазном примере, каковые генерируют стоячую электромагнитную волну. Эта структура снабжает усиление электромагнитного поля на той же частоте, что излучает азот-вакансия.

Предложенный учеными подход разрешает, грубо говоря, выяснить Z-координату всех дельта-легированных азот-вакансий.

Т.е. возможно организована плоскость, в которой в примера расположены все NV-центры.

При создании фотонного кристалла около данной плоскости исследователи смогут быть уверены, что все азот-вакансии выясняются в него.

Необходимо также подчеркнуть, что методика разрешает создавать оптические резонаторы высокого качества (оптические утраты в них сведены к минимуму). Если сравнивать с прошлыми опытами, показатели качества оптических резонаторов повышены в 4 раза.

Подробные результаты работы совместной группы исследователей размещены в издании Applied Physics Letters.

В возможности ученые сохраняют надежду создать методику правильного позиционирования азот-вакансий в трехмерном пространстве.

Случайные записи:

Невинный продавец-консультант и воры!


Похожие статьи, которые вам понравятся: