從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊的李傳鋒、許金時等人，利用表面等離激元大幅增強(qiáng)了單個碳化硅自旋色心熒光亮度，并利用共面波導(dǎo)的特性大幅提高了自旋操控效率。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《納米快報》。

　　固態(tài)自旋色心是用于量子信息處理的重要體系，其熒光亮度是邁向?qū)嵱没孔討?yīng)用的重要參數(shù)。李傳鋒、許金時研究組獨辟蹊徑，利用等離激元實現(xiàn)碳化硅中自旋色心的熒光增強(qiáng)。

　　研究組還利用反應(yīng)離子刻蝕工藝調(diào)控薄膜厚度，從而精確控制近表面色心與共面波導(dǎo)的距離，研究最佳作用范圍。除了產(chǎn)生表面等離激元，共面金波導(dǎo)還可用來高效輻射微波，從而大幅提高自旋操控效率。

　　研究組還深入研究了熒光增強(qiáng)機(jī)制，不僅驗證了表面等離激元是通過提高色心能級的輻射躍遷速率來增強(qiáng)熒光亮度，而且發(fā)現(xiàn)在作用距離逐漸縮小的過程中，表面等離激元的淬滅效應(yīng)會導(dǎo)致色心熒光亮度發(fā)生衰減。

　　該項研究工作首次實現(xiàn)了碳化硅薄膜中近表面自旋色心熒光的等離激元增強(qiáng)。共面金波導(dǎo)制備簡單，無需復(fù)雜的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)與對準(zhǔn)工藝，并且該方法也適用于碳化硅中其他自旋色心的熒光增強(qiáng)。這項技術(shù)將有力推動碳化硅材料在量子領(lǐng)域的應(yīng)用。