通过共振光学激发增强4H-SiC中V2系综的读出对比度

4H-SiC材料中的V2硅空位缺陷因其优异的光学与自旋特性以及碳化硅基体的优势,已成为量子技术领域极具前景的研究体系。然而作为量子传感关键指标的ODMR(光探测磁共振)读取对比度在V2系综中始终较低,室温下通常不足1%。针对这一挑战,该研究团队采用低温共振激发方法并与非共振条件进行对比,仅用2微瓦共振激光功率即实现了50%的最大ODMR对比度,较非共振激发提升近100倍。研究人员将这一高对比度归因于部分V2中心具有与激光共振的单自旋选择性光学跃迁。随着温度升至60K,因光学跃迁谱线展宽效应,ODMR对比度逐渐下降至与非共振条件相当。实验数据显示:使用300微瓦共振激光功率时磁场灵敏度最优可达100纳特斯拉/√赫兹,而达到同等灵敏度需消耗100倍的非共振激发功率。

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提交arXiv: 2025-12-01 22:05

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