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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 20: Quantum Information (Solid State Systems)
Q 20.1: Gruppenbericht
Montag, 11. März 2019, 16:15–16:45, S HS 002 Chemie
Deterministische nm-Implantation von seltenen Erden — Karin Groot-Berning1, Georg Jacob1, •Felix Stopp1, Thomas Kornher2, Roman Kolesov2, Samuel T. Dawkins3, Kilian Singer3, Jörg Wrachtrup2 und Ferdinand Schmidt-Kaler1 — 1QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany — 23. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, 70569 Stuttgart — 3Experimental Physik, Universität Kassel, Heinrich-Plett- Straße 40, 34132 Kassel, Germany
Wir stellen die nm-genaue Implantation von einzelnen Praseodym-Ionen in YAG-Kristalle vor. Es wird eine lineare Paulfalle mit einzelnen gefangenen lasergekühlten Ca+-Ionen eingesetzt [1]. Aus einer externen Ionenquelle werden zusätzlich Dotierungsionen wie z.B. Pr+ eingefangen und sympathetisch gekühlt. Die Paulfalle erlaubt einen weiten Bereich für die Speicherung und Kühlung bis zu einer Masse von 232Th+ [2]. Wir extrahieren 141Pr+-Ionen bei 5.9 keV und fokussieren sie zur Implantation in einen YAG-Kristall auf 23(8) nm genau. Die solchermaßen dotierten Kristalle zeigen im konfokalen Mikroskop genaue 2D-Muster der implantierten seltenen Erdionen. Neben Praseodym stellen auch Cer-Ionen interessante Kandidaten für optisch nachweisbare Ionen im Festkörperkristall dar. In einem neuen Aufbau zielen wir auf eine weitere Verbesserung der räumlichen Präzision sowie der Rate an Implantationen mit unterschiedlichen Dotierungsionen.
[1] Jacob et al., Phys. Rev. Lett. 117, 043001 (2016)
[2] Groot-Berning, arxiv: 1807.05975 (2018)