Mainz 2017 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 55: Quantum Computing II

Q 55.7: Vortrag

Freitag, 10. März 2017, 16:00–16:15, P 2

Deterministische Einzel-Ionen Implantation zur Erzeugung von NV-Zentren — •Karin Groot-Berning^1,2, Georg Jacob², Christian Osterkamp³, Sebastian Wolf², Boris Naydenov³, Fedor Jelezko³, Kilian Singer¹ und Ferdinand Schmidt-Kaler² — ¹Experimental Physik, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Straße 40, 34132 Kassel, Germany — ²QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany — ³Universität Ulm, Institut für Quantenoptik, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm, Germany

Wir berichten über die erfolgreiche deterministische Implantation einzelner Stickstoff Ionen zur Erzeugung von NV-Zentren. Hierfür wurde auf der Grundlage einer linearen Paulfalle eine Einzelionenquelle realisiert. Um einzelne ¹⁵N₂⁺ Ionen in die Falle zu laden, werden diese aus einem istopenreinen Reservoir ionisiert, gefangen und durch ⁴⁰Ca⁺ Ionen sympathetisch gekühlt. Mit einer Extraktionsspannung von 5.9 keV werden die Ionen aus der Falle beschleunigt. Dabei wird das zu implantierende N₂⁺ Ion vom Calcium Ion getrennt und durch eine elektrostatische Einzellinse auf die Probe fokussiert [1].

Um die Herkunft der Zentren aus der deterministischen Implantation nachzuweisen, verwenden wir gepulste ODMR-Spektroskopie mit welcher die Hyperfeinaufspaltung des ¹⁵NV Zentrums (Kernspin I=1/2) gemessen werden kann. Zudem berichten wir über die Kohärenzzeiten dieser NV-Zentren und über Perspektiven zur Bildung von optisch-aktiven Zentren in Festkörpern mit hoher Effizienz.

[1] Jacob et al., Phys. Rev. Lett. 117, 043001 (2016)