掺铒钼酸钙(CaMoO₄)薄膜的微观结构及光学与微波性能初步表征

该研究探索了在硅和钇稳定氧化锆(YSZ)衬底上生长的掺铒钼酸钙(Er:CaMoO₄)薄膜,作为利用铒离子(Er³⁺)1.5微米4f-4f跃迁实现C波段量子发射器的潜在固态系统,用于量子网络应用。通过分子束外延生长实验、电子显微镜、X射线衍射和反射电子衍射分析,研究人员确定了一种受掺入限制的沉积机制,可在生长薄膜中实现1:1的钙钼比,从而形成单相钼酸钙结构,并支持原位掺铒(典型浓度为2-100 ppm)。进一步研究表明,硅衬底上的生长产物虽为单相但呈多晶形态,而YSZ衬底上则可获得高质量的外延单晶钼酸钙薄膜。该团队对经退火处理的2 ppm浓度、200纳米厚外延掺铒钼酸钙薄膜中疑似Y₁-Z₁跃迁进行了初步光学与微波表征,测得:9.1(1) GHz的光学非均匀线宽、6.7(2) ms的光学激发态寿命、6.7(4) MHz的光谱扩散限制均匀线宽,以及1.10(2) GHz的电子顺磁共振线宽。

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