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Microwave microstructures for enhanced coherent control of nitrogen-vacancy center spin qubits in diamond
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Kowar, Adrian |
| Copyright Year | 2013 |
| Abstract | Die Prinzipien und moglichen Anwendungen, sowie die grundsatzliche Implementierung koharenter Manipulationen einzelner Elektronenspins in Stickstoff-Fehlstellen-Zentren in Diamant mittels optisch detektierter Magnetresonanz wurden in den vergangenen Jahren ausfuhrlich erforscht. Nichts desto trotz ist es noch ein weiter Weg zu einer ausgereiften Anwendung. Eine essentielle Voraussetzung um dieses Ziel zu erreichen ist die Moglichkeit die Spinzustande mit hinreichender Genauigkeit zu manipulieren. Solche Manipulationen werden mittels Mikrowellen-Pulsen durchgefuhrt und wurden in erster Linie von einer Beschleunigung der Zustandsubergange profitieren, da Dekoharenz in Form von Spin-Dephasierungen das groste Hindernis das genannte Ziel zu erreichen darstellt. Ziel dieser Diplomarbeit ist es zu zeigen, dass es moglich ist die Genauigkeit der Spin-Manipulation zu erhohen, indem eine Mikrostruktur zur Leitung der Mirowellensignale auf dem Diamanten errichtet wird. Diese soll die Welle von einem koplanaren Wellenleiter zum Diamanten leiten, wo dieser kurzgeschlossen wird, wodurch an diesem Ort ein starkes magnetisches Feld erzeugt wird. Da der Kurzschluss kreisformig gestaltet wird, liegt die Annahme nahe, dass sich das Magnetfeld wie das einer geschlossenen stromdurchflossenen Leiterschleife verhalt, welche durch Finite-Elemente-Simulationen erhartet wird. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde mit Methoden der Mikroelektronik, insbesondere Photo-Lithographie, von mir eine derartige Struktur angefertigt. Zusatzliche Schwierigkeiten ergaben sich aufgrund des Umstandes, dass die Struktur auf sehr kleinen Diamantproben platziert werden sollte. Die Losung dieses Problems machte die Entwicklung eines eigenen Verfahrens notwendig. Um den Erfolg des Herstellungsprozesses zu demonstrieren, wurden einfache Magnetresonanzexperimente durchgefuhrt. Diese zeigen, dass die Mikrostruktur bessere Ergebnisse liefert als die vorangehende Ausfuhrung, welche aus einem die Mikrowelle transmittierenden Drahtstuck bestand. Es kann festgestellt werden, dass die Spin-Ubergange mit der Mikrostruktur schneller getrieben werden konnen, sich das Signal-Rausch-Verhaltnis bei optisch detektierten Magnetresonanz Messungen bessert, das lokal starkere Magnetfeld auf eine beliebige raumliche Ausdehnung skaliert werden kann und die Feldgeometrie und -position bezuglich der Defekte stets bekannt ist. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://othes.univie.ac.at/27505/1/2013-04-08_0407010.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
