Spektroskopie und Quantenoptik mit optischen Defektzentren in Diamant

Wir erzeugen einzelne Farbzentren in Diamant durch 2 Methoden:

• gezielt eingebrachte Dotierungsatome während des Diamant-Wachstums (CVD-Methoden)
• Ionenimplantation in hochreine Diamanten

Durch Inkorporation von Dotierungsatomen haben wir Farbzentren basierend auf Ta, W, und insbesondere Si hergestellt und untersucht. Mit der Methode der Ionenimplantation wurden bisher Farbzentren erzeugt, die auf Si, Ni, Ni/Si, Xe und Cr basieren. Mit SiV und Ni/Si Zentren haben wir intensive Einzelphotonen-Emission demonstriert.

Die wichtigsten Ziele sind die Isolation einzelner Farbzentren, ihre spektroskopische Untersuchung zur Strukturaufklärung und die Identifikation von Farbzentren, die sich aufgrund ihrer spektralen Eigenschaften für quanten-optische Experimente eignen. Eine Anwendung für die Quanteninformation ist die Realisierung nicht-klassischer Lichtquellen mit gezielter und deterministischer Emission einzelner Photonen.