Centres colorés dans les nanodiamants pour des applications en optique quantique

Mackrine Nahra

Published Jun 11, 2021• 0 citations

Abstract

L’intérêt de trouver un émetteur quantique émettant des photons uniques à la demande devient de plus en plus important dans le domaine de l'optique quantique. Les centres colorés dans les nanodiamants (NDs) se révèlent être des candidats prometteurs. Cependant, la production de NDs ayant des centres colorés brillants et émettant des photons indiscernables reste un défi. Dans cette thèse, nous étudions les centres colorés du groupe IV, en particulier le SiV- et le GeV-, synthétisés par la méthode haute pression haute température (HPHT). Nous étudions l'effet des différents paramètres de croissance sur les propriétés optiques du SiV- et rapportons la largeur de raie la plus étroite de 6 GHz pour un ensemble de SiV- sous excitation hors résonante. En raison de la faible probabilité de trouver un SiV- unique, nous avons dirigé notre attention vers les GeV- où la probabilité de trouver un photon unique était significativement plus élevée. Ces GeV- possèdent des propriétés spectrales remarquables à température ambiante, y compris une raie à zéro phonon (ZPL) stable et brillante. Nous étudions la dynamique de leur population dans le cadre d'un modèle à trois niveaux. Nous rapportons un taux maximal de comptage d'émission de photons de 1,6 Mcps à saturation et une visibilité en polarisation de 92% de la lumière de fluorescence. Outre la ZPL, nous observons d'autres transitions électroniques situées dans la bande latérale des phonons du GeV-. Nous démontrons que la méthode HPHT produit des SiV- et GeV- dans les NDs ayant des propriétés optiques supérieures pour des applications en optique quantique.

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