【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自旋杂质的合成的人造金刚石材料及其制造方法关于联邦政府资助的研究或开发的声明本专利技术是在国家科学基金会授予的批准号DMR-1420541和1640959的政府资助下完成的。政府拥有本专利技术中的某些权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月18日提交的美国临时申请号62/559,918的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
这通常涉及合成的金刚石材料，并且更具体地，涉及合成和处理金刚石以产生具有改善的自旋相干性和光学发射特性的自旋缺陷。
技术介绍
被称为色心的金刚石中的点缺陷是用于量子科学和量子信息处理的有前景的物理平台。它们特别有希望用于单原子量子存储器以实现量子网络和长距离量子通信。作为类原子系统，它们可以表现出优异的自旋相干性，并且可以用光进行操纵。作为固态缺陷，可以将它们以高密度放置在一起并合并到可扩展的装置中。金刚石是独特的优异的宿主：它具有大的带隙，可以以低于ppb的杂质浓度合成，并且可以进行同位素纯化以消除来自核自旋的磁噪声。(G.Balasubramanianet...
【技术保护点】
1.一种物质组合物，包括：/n金刚石晶格中的碳；/n所述金刚石晶格中的中性硅空位中心(SiV
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20170918 US 62/559,9181.一种物质组合物，包括：
金刚石晶格中的碳；
所述金刚石晶格中的中性硅空位中心(SiV0)；
其中，所述物质组合物在946nm附近显示出由所述中性硅空位中心引起的光致发光发射峰；并且其中，中性硅空位中心的零声子线在低于40K的温度下在至少1ms的时间范围内具有不超过500MHz的半峰全宽本征非均质零声子线宽。
2.根据权利要求1所述的物质组合物，其中，至少一个中性硅空位中心距所述物质组合物的表面不超过1微米。
3.根据权利要求1所述的物质组合物，在所述金刚石晶格中还包括浓度小于或等于3ppm的受体掺杂剂。
4.根据权利要求1所述的物质组合物，在所述金刚石晶格中还包括浓度小于或等于1ppm的硅的总浓度，其中，中性硅空位中心与28Si的比率为至少4:1。
5.根据权利要求1所述的物质组合物，其中，中性硅空位中心具有为由体光致发光激发态寿命极限确定的变换极限线宽的1倍和20倍之间的光学线宽。
6.根据权利要求1所述的物质组合物，其中，当低于20K时所述中性硅空位中心被配置为具有20秒和500秒之间的自旋弛豫时间，当低于20K时所述中性硅空位中心被配置为具有0.5毫秒和1秒之间的电子自旋相干时间，掺入所述中性硅空位中心的硅同位素为29Si，在所述金刚石晶格中13C的百分比被抑制为低于天然丰度，或其组合。
7.根据权利要求1所述的物质组合物，其中，中性硅空位中心的所述零声子线具有选自由不大于250MHz和不大于100MHz组成的组的任何一个的半峰全宽本征非均质零声子线宽。
技术研发人员：娜塔丽·德利昂，布朗东·C·罗斯，黄鼎，张子怀，阿列克谢·M·尤里什金，索拉维斯·桑塔维辛，斯里坎斯·斯里尼瓦桑，马修·李·马卡姆，安德鲁·马克·埃德蒙兹，丹尼尔·J·特维琴，斯蒂芬·A·利翁，
申请(专利权)人：普林斯顿大学，
类型：发明
国别省市：美国;US
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