Kaji Interaksi Fonon Putaran dalam Silicon Carbide oleh Gaussian Acoustics

Kaji Interaksi Fonon Putaran dalam Silicon Carbide oleh Gaussian Acoustics

PAM-XIAMEN boleh menawarkan substrat SiC untuk pelbagai penyelidikan, maklumat tambahan boleh didapati dihttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

Sistem kuantum hibrid boleh menggunakan maklumat kuantum untuk pelbagai bentuk amalan, seperti foton kuantum untuk penghantaran jarak jauh, tingkah laku putaran untuk penyimpanan maklumat, dan litar superkonduktor gelombang mikro untuk pengiraan. Dalam sistem kuantum hibrid, pertukaran maklumat kuantum yang koheren antara putaran kecacatan aktif optik dan resonator mekanikal menyediakan laluan untuk menggabungkan foton kepada fonon frekuensi gelombang mikro. Kajian terkini menunjukkan bahawa putaran kecacatan aktif optik (seperti kekosongan berganda neutral) dalam SiC mempunyai keadaan putaran jangka panjang, yang boleh digunakan untuk pelbagai kawalan kuantum dan menyokong antara muka foton putaran yang serasi dengan protokol kuantum kuantum. Yang penting, SiC ialah bahan piezoelektrik yang kini menyokong proses pembuatan matang untuk menghasilkan sistem mikroelektromekanikal (MEMS) berkualiti tinggi. Walaupun kemajuan telah dicapai dalam penyelidikan mekanikal mengenai putaran berganding dalam sistem kecacatan yang serupa, seperti putaran tunggal, penalaan terikan, dan tingkah laku pemanduan mekanikal di pusat kekosongan nitrogen berlian dalam penderiaan koheren, kecacatan dalam SiC masih merupakan pilihan yang lebih baik untuk menyelesaikan masalah masalah gandingan fonon putaran kuat dalam bahan mekanikal.

Sistem mekanikal putaran hibrid menyediakan platform yang hebat untuk menyepadukan daftar dan penderia kuantum. Untuk mencipta dan mengawal sistem ini dengan berkesan, adalah perlu untuk mempunyai pemahaman yang menyeluruh tentang pelbagai komponen putaran dan mekanikal serta interaksinya. Pada masa ini, bahan kecacatan titik SiC adalah calon yang berfaedah untuk resonator bersepadu mekanikal berkualiti tinggi, dan daftar putaran bahan skala wafer yang disediakan menggunakan SiC selalunya mempunyai ciri seperti jangka hayat yang panjang dan kehilangan yang rendah.

Penyelidik menunjukkan Gaussian memfokuskan gelombang akustik permukaan pada SiC, dicirikan menggunakan teknologi pengimejan pembelauan sinar-X, dan memberikan maklumat amplitud terikan langsung pada resolusi spatial skala nano. Menggunakan pengiraan ab initio, penyelidik telah menyediakan gambar rajah gandingan terikan putaran yang lebih lengkap untuk pelbagai kecacatan dalam bahan SiC dengan simetri C3v, mendedahkan kepentingan terikan ricih dalam meningkatkan pembangunan peranti gandingan mekanikal putaran. Pada masa yang sama, penyelidik telah menunjukkan pengesanan optik penuh bagi resonans paramagnet akustik di bawah medan magnet bukan gelombang mikro, serta pemisahan Autler Townes yang dipacu secara mekanikal dan ayunan Rabi terlarang magnetik. Keputusan eksperimen di atas menyediakan asas untuk mengawal ketegangan lengkap sistem putaran tiga peringkat.

Rajah 1 Resonator Gaussian SAW untuk pemfokusan terikan

Rajah 1 Resonator Gaussian SAW untuk pemfokusan terikan: a. Gambar rajah geometri fabrikasi peranti SAW pada substrat 4H-SiC yang terpercik dengan AlN; b. Mikrograf optik pada titik fokus akustik resonator Gaussian SAW, dengan garis merah menunjukkan anjakan gelombang keluar dari satah; c. Pengukuran amplitud pantulan port tunggal (biru) dan fasa (merah) dalam eksperimen putaran; d&e. mod mekanikal yang serupa dengan resonator Gaussian SAW.

Rajah 2 Pengesanan optik resonans paramagnet akustik dalam SiC

Rajah 2 Pengesanan optik resonans paramagnet akustik dalam SiC: a. Gambar rajah aras tenaga; b. Atas: Urutan probe pam semasa modulasi medan magnet; Di bawah: Fotoluminesensi (PL) berbeza pada 30K apabila resonans rongga dihidupkan dan dimatikan oleh pengujaan elektrik; c. Hubungan fungsian antara kontras photoluminescence bersepadu resonans dan kedudukan sisi resonator SAW.

Rajah 3 Pemacu mekanikal koheren ensembel putaran kk

Rajah 3 Pemacu mekanikal koheren ensembel putaran kk: a. Gambar rajah keadaan tanah bait berganda bagi pemacu magnet dan elektromekanikal; b. Pengukuran Autler Townes ensembel putaran kk pada suhu 30 K; c. Kadar peralihan mekanikal yang diperoleh daripada pemisahan Autler Townes (AT) dipasang secara linear dengan punca kuasa dua nilai kuasa pemacu; d. Urutan nadi ayunan Rabi yang dipacu secara mekanikal; e. Ayunan Rabi yang dipacu mekanikal ialah~400, 100 dan 25 mW, masing-masing.

Rajah 4 Perbandingan kadar pemacu putaran mekanikal pemetaan spatial dan kecacatan

Rajah 4 Perbandingan kadar pemacu putaran mekanikal pemetaan spatial dan kecacatan: a. Pemisahan Autler Townes subkelas kk-1 diplot sebagai fungsi kedudukan mendatar x=0; b. Kadar transformasi mekanikal diplot sebagai fungsi kedudukan membujur pada y=0; c. Strain SAW yang dimodelkan oleh COMSOL Multiphysics; d. Pengukuran pemisahan Autler Townes kk, hh, dan PL6 pada frekuensi gelombang mikro yang berbeza.

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi siaran ini