Robust electronic-nuclear NV-13C spin systems in the diamond for quantum technologies
А. П. Низовцев, А.Л. Пушкарчук, С. А. Кутень +4 more
Методами компьютерной С…РёРјРёРё рассчитаны матрицы AKL, описывающие сверхтонкое взаимодействие (РЎРўР’) электронного СЃРїРёРЅР° центра окраски «азот-вакансия» (NV-центра) РІ алмазе СЃ ядерным СЃРїРёРЅРѕРј атома 13РЎ, который расположен РІ РѕРґРЅРѕРј РёР· возможных узлов решетки РІ пассивированном РІРѕРґРѕСЂРѕРґРѕРј углеродном кластере РЎ510[NV]Рќ252. Выполнен систематический анализ скоростей W0 переворотов ядерных СЃРїРёРЅРѕРІ 13РЎ, индуцируемых РёС… анизотропВным РЎРўР’ СЃ электронным СЃРїРёРЅРѕРј NV-центра. Показано, что РІ кластере имеются специфические позиции ядерного СЃРїРёРЅР° 13РЎ, РІ которых РѕРЅ практически РЅРµ испытывает таких переворотов вследствие малости недиагональных элеменВтов РІ соответствующих матрицах AKL. Определено пространственное расположение найденных позиций стабильноВсти РІ кластере относительно NV-центра Рё рассчитаны величины характерных расщеплений РІ спектрах оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР) для стабильных систем NV-13C, РїРѕ которым РёС… РјРѕР¶РЅРѕ идентифициВровать РІ процессе РёС… экспериментального РїРѕРёСЃРєР° для использования РІ разрабатываемых квантовых технологиях. Показано, что полностью стабильными (W0 = 0) являются позиции ядерного СЃРїРёРЅР°, расположенные РЅР° РѕСЃРё СЃРёРјРјРµВтрии NV-центра. Найдены характеристики РІРѕСЃСЊРјРё таких «осевых» систем NV-13C. Впервые обнаружено наличие РІ кластере дополнительных «неосевых» квазистабильных систем NV-13C, имеющих малые скорости переворотов (W0.в†’0) СЃРїРёРЅР° 13РЎ вследствие высокой локальной симметрии распределения СЃРїРёРЅРѕРІРѕР№ плотности, обусловливающей малость недиагональных элементов матриц РЎРўР’ для таких систем. Пространственно «не осевые» стабильные систеВРјС‹ NV-13C расположены РІ плоскости, проходящей через вакансию NV-центра перпендикулярно его РѕСЃРё. ВыполВненный анализ имеющихся литературных данных показал, что, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, некоторые РёР· предсказанных стабильВных систем NV-13C СѓР¶Рµ наблюдались экспериментально.
•Jan 1, 2017•0 citations