Studies

Atominiai defektai puslaidininkiuose ir jų elektronų bei branduolio sukinių būsenos dėl savo ilgų koherencijos laikų ir optinio adresavimo yra sparčiai vystomos kvantinėse technologijose. Keletas medžiagų ir defektų kompleksų tampa perspektyvūs kandidatai kvantiniams jutikliams ir ryšių taikymuose, įskaitant azoto ir IV grupės-vakansijos deimante, silicio-vakansijos SiC ir priemaišos 2-dimensijų medžiagoje hBN.

Doktorantūros projekte bus tiriamos minėtų naujų medžiagų atominių defektų sukinių, optinių savybių ir krūvio būsenų charakteristikos. Bus naudojama konfokalinė optiškai detektuojamo magnetinio rezonanso mikroskopija ir impulsų sekos protokolai, kuriuose naudojami lazerio ir mikrobangų magnetiniai laukai, siekiant ištirti defektų elektroninę ir sukinių būsenų struktūrą, dekoherencijos mechanizmus ir krūvio būsenos stabilumą. Susiejant šias savybes su defektų gamybos metodais, doktorantūros darbe bus siekiama pagerinti dabartinį šių medžiagų pritaikymą kvantiniams jutikliams ir pavienių fotonų šaltiniams.

Atomic defects in semiconductors and their associated electron and nuclear spin states with long coherence times and optical addresability are important for applications in quantum technologies. Several host materials and defect complexes have become prominent candidates, including nitrogen- and group-IV-vacancy defects in diamond, silicon vacancies in SiC, and extrinsic defects in the 2-dimensional material hBN.

The PhD project will concentrate on examining the spin, optical, and charge-state characteristics of atomic defects in the aforementioned emerging materials. Techniques such as confocal optically detected magnetic resonance microscopy and pulse-sequence protocols involving laser and microwave magnetic fields will be utilized to investigate the electronic and spin-state structure of defects, decoherence mechanisms, and charge-state stability. By linking these properties to defect fabrication methods, the project aims to enhance the current applications of these materials in quantum sensing and single-photon emission.