金刚石氮空位中心中基于应变工程的纳米级自旋极化反转
调控固态量子发射体的能力对推进量子技术发展至关重要。这些系统的性能本质上受其自旋相关光动力学支配,然而传统腔体控制方法对关键非辐射过程的调控能力有限。此处研究团队证实,各向异性晶格应变可作为操控固态系统自旋动力学的强效工具。在高压条件下,巨大剪切应变梯度会触发本征自旋极化的完全反转,使基态粒子数从|0⟩态转移至|±1⟩多重态。该工作通过光磁光谱与理论模型的结合,量化了这种重编程效应源于NV中心激发态的应变诱导混合及系间窜越的显著改变,该模型能区分对称守恒与对称破缺的应变贡献。此外,极化反转过程在120纳米以下的过渡区实现空间映射,展示了亚衍射极限控制能力。该研究确立了应变工程作为定制量子发射体特性的强效工具,为可编程量子光源、高密度自旋存储器及混合量子光子器件开辟了新途径。



