Einkristalline Diamantmembranen für Quantenlichtquellen
Best Paper Award für die Mikrostrukturierung von Diamant zur Realisierung von Quantenlichtquellen
Dr. Lilit Ghazaryan ist eine der ausgezeichneten AutorInnen. Sie arbeitet in der Microstructure Technology Arbeitsgruppe am IAP.
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- Forschung
Meldung vom: | Verfasser/in: Ira Winkler
Spätestens mit der diesjährigen Vergabe des Physik-Nobelpreises könnte man sagen, dass wir im Zeitalter der Quanten angekommen sind. Grundlage für deren Erforschung und Anwendung sind Photonen bzw. Photonenpaare – und auch diese müssen zunächst erst einmal erzeugt werden. Dazu bedient man sich sogenannter Photonen- oder Quantenlichtquellen.
Dazu gibt es auch verschiedene Ansätze – einer davon wurde auf der 27. Microoptics Conference (MOC2022) den Best Paper Award für den Beitrag "Single Crystal Diamond Membranes for Optical Quantum Devices". Die Autorinnen und Autoren sind: Lilit Ghazaryan, Antonia Klein, Michael Steinert, Frank Schrempel, Alexander Koch, Carsten Ronning and Uwe D. Zeitner.
Im Rahmen der Forschungsarbeiten am IAP und in Zusammenarbeit mit dem Institut für Festkörperphysik (Universität Jena) wurde ein erfolgreicher Herstellungsprozess von einkristallinen Diamantmembranen demonstriert. Die Herstellung basiert auf der Ionenbestrahlung und der anschließenden Entfernung des vergrabenen und graphitierten Volumenanteils. Insbesondere wurden umfangreiche Untersuchungen zur selektiven Entfernung der graphitierten Schicht durchgeführt, um die Erzeugung hochwertiger, glatter Membranen zu gewährleisten. Darüber hinaus wurde die Technologie angewandt, um einen photonischen Kristallhohlraum in einer freistehenden Diamantmembran zu realisieren.
Ziel der aktuellen Forschung ist es, eine umfassende Technologiekette für die Realisierung von Einzelphotonenquellen auf der Grundlage der Stickstoff-Leerstellen (NV) Farbzentren in Diamant zu schaffen. Um hocheffiziente diamantbasierte Einphotonenquellen für verschiedene optische Quantengeräte zu erreichen, werden Wege zur lokalen Aktivierung von NV-Zentren im photonischen Kristall untersucht.
Die 27. Microoptics Conference (MOC2022) fand federführend unter dem Fraunhofer Institut für Optik und Feinmechanik (IOF) vom 25. bis 28. September 2022 in Jena statt. Insgesamt 125 internationale Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern nutzten hier die Möglichkeit, sich über die neuesten Ergebnisse und Herausforderungen im Bereich der Mikrooptik auszutauschen.