Studera Spin Phonon Interactions in Silicon Carbide av Gaussian Acoustics

Studera Spin Phonon Interactions in Silicon Carbide av Gaussian Acoustics

PAM-XIAMEN kan erbjuda SiC-substrat för olika undersökningar, ytterligare information finns ihttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

Hybridkvantsystem kan använda kvantinformation för olika former av praktik, såsom kvantfotoner för långdistansöverföring, spinnbeteende för informationslagring och supraledande mikrovågskretsar för beräkning. I hybridkvantsystem ger det koherenta utbytet av kvantinformation mellan optiska aktiva defektspin och mekaniska resonatorer en väg för koppling av fotoner till mikrovågsfrekvensfononer. Nyligen genomförda studier har visat att optiskt aktiva defektsnurr (som neutrala dubbla vakanser) i SiC har långlivade spinntillstånd, som kan användas för olika kvantkontroller och stödjer spinnfotongränssnitt som är kompatibla med kvantentanglement-protokoll. Viktigt är att SiC är ett piezoelektriskt material som för närvarande stöder mogna tillverkningsprocesser för att producera högkvalitativa mikroelektromekaniska system (MEMS). Även om framsteg har gjorts inom mekanisk forskning om kopplat spinn i liknande defektsystem, såsom enkelspinn, töjningsjustering och mekaniskt körbeteende vid kvävevakanscentrum för diamant i koherent avkänning, är defekter i SiC fortfarande ett bättre val för att lösa problemet. problem med stark spin-fononkoppling i mekaniska material.

Det hybridspinnmekaniska systemet ger en utmärkt plattform för att integrera kvantregister och sensorer. För att effektivt skapa och kontrollera detta system är det nödvändigt att ha en omfattande förståelse för de olika spinn- och mekaniska komponenterna och deras interaktioner. För närvarande är SiC-punktdefektmaterial fördelaktiga kandidater för högkvalitativa mekaniska integrerade resonatorer, och skivmaterialsspinnregister framställda med SiC har ofta egenskaper som lång livslängd och låg förlust.

Forskare demonstrerade Gaussisk fokusering av akustiska ytvågor på SiC, karakteriserad med hjälp av röntgendiffraktionsteknik, och gav direkt spänningsamplitudinformation vid rumslig upplösning i nanoskala. Med hjälp av ab initio-beräkningar har forskare tillhandahållit mer kompletta spinntöjningskopplingsdiagram för olika defekter i SiC-material med C3v-symmetri, vilket avslöjar vikten av skjuvtöjning för att förbättra utvecklingen av spinnmekaniska kopplingsanordningar. Samtidigt har forskare visat full optisk detektering av akustisk paramagnetisk resonans under icke mikrovågsmagnetiska fält, såväl som mekaniskt driven Autler Townes-splittring och magnetiska förbjudna Rabi-svängningar. Ovanstående experimentella resultat ger en grund för att kontrollera den fullständiga belastningen av spinnsystemet med tre nivåer.

Fig. 1 Gaussisk SAW-resonator för töjningsfokusering

Fig. 1 Gaussisk SAW-resonator för töjningsfokusering: a. Geometriskt diagram över SAW-enhetstillverkning på 4H-SiC-substrat förstoftat med AlN; b. Optisk mikrofotografi vid den akustiska brännpunkten för en Gaussisk SAW-resonator, med röda linjer som indikerar vågens förskjutning utanför planet; c. Mätning av singelports reflektionsamplitud (blå) och fas (röd) i rotationsexperimentet; d&e. ett mekaniskt läge som liknar Gaussiska SAW-resonatorer.

Fig. 2 Optisk detektering av akustisk paramagnetisk resonans i SiC

Fig. 2 Optisk detektering av akustisk paramagnetisk resonans i SiC: a. Energinivådiagram; b. Övre: Pumpsondsekvens under magnetfältsmodulering; Nedan: Fotoluminescens (PL) kontrast vid 30K när kavitetsresonansen slås på och av genom elektrisk excitation; c. Det funktionella förhållandet mellan den integrerade fotoluminescenskontrasten av resonans och den laterala positionen för SAW-resonatorer.

Fig. 3 Koherent mekanisk drivning av kk rotationsensemble

Fig. 3 Koherent mekanisk drivning av kk rotationsensemble: a. Dubbelbyte jordtillståndsdiagram för magnetiska och elektromekaniska enheter; b. Autler Townes mätning av kk rotationsensemble vid 30 K temperatur; c. Den mekaniska övergångshastigheten som erhålls från splittringen av Autler Townes (AT) är linjärt anpassad med kvadratroten av drivkraftsvärdet; d. En pulssekvens av mekaniskt drivna Rabi-svängningar; e. De mekaniskt drivna Rabi-svängningarna är ~400, 100 respektive 25 mW.

Fig. 4 Jämförelse av rumslig kartläggning av mekanisk spinndrivhastighet och defekter

Fig. 4 Jämförelse av rumslig kartläggning av mekanisk spinndrivhastighet och defekter: a. Autler Townes-delningen av kk-1-subklassen plottas som en funktion av den horisontella positionen x=0; b. Den mekaniska transformationshastigheten plottas som en funktion av den longitudinella positionen vid y=0; c. Stam av SAW modellerad av COMSOL Multiphysics; d. Mätning av Autler Townes-delning av kk, hh och PL6 vid olika mikrovågsfrekvenser.

För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.

Dela det här inlägget