Konfokal-Mikroskope
Überblick
An diesem Versuchsaufbau werden unsere Proben bei Raumtemperatur analysiert und vorcharakterisiert bevor sie beispielsweise in kryogenen Umgebungen oder in Resonatoren untersucht werden. Es handelt sich um ein Konfokalmikroskop, dessen Signal sowohl mit einer APD (Avalanche-Photodiode) als auch mit einem Spektrometer untersucht werden kann. Zusätzlich kann ein Magnetfeld angelegt werden. In der Regel wird auf einzelne Farbdefekte in Festkörpern fokussiert, um deren Fluoreszenz zu analysieren. Dabei stehen verschiedene Lasersysteme zur Anregung zur Verfügung.
Farbzentren in Festkörpern
Farbzentren in Festkörpern besitzen vielversprechende Eigenschaften für Anwendungen in Quantentechnologien für Kommunikation, Metrologie oder Informationsverarbeitung.
Prominente Defekte sind hierbei Fehlstellen in Diamant, wie z.B. Stickstoff oder Silizium-Fehlstellen-Zentren (links skizziert) aber auch Defekte in 2D-Materialien wie z.B. hexagonalem Bor-Nitrid (hBN).
Spineigenschaften
Neben optischen Eigenschaften sind auch magnetische Eigenschaften von Farbdefekten von Interesse. Bei sog. ODMR-Messungen wird z.B. untersucht, ob ein Defektzentrum einen Elektronen- oder sogar einen Kernspin besitzt, dessen Energiezustand sich mithilfe einer Mikrowelle manipulieren lässt. Je nach Defekt wird hierfür ein externes Magnetfeld benötigt.
Aufgaben am Experiment
- Optisches Alignment eines hochauflösenden Mikroskopes
- Opto-mechanisches Design
- Durchführung von ODMR Messungen und Analysen zur Magnetfeldabhängigkeit von Defektzentren
- Optimierung von RF Komponenten
Offene Stellen und Abschlussarbeiten
Wir suchen aktuell Bachelor- und Masterstudent*innen, die sich für Optimierung und Automatisierung von Versuchsaufbauten interessieren oder Messungen zur Analyse von neuartigen Defektzentren in hBN durchführen möchten. Das Experiment wird ständig von mindestens einer Doktorand*in genutzt und betreut. Auch hier sind wir auf der Suche nach Verstärkung. Bei Interesse oder Fragen kontaktieren Sie bitte Professor Kubanek.
Publikationen
S. Häußler, G. Thiering, A. Dietrich, N. Waasem, T. Teraji, J. Isoya, T. Iwasaki, M. Hatano, F. Jelezko, A. Gali, and A. Kubanek. Photoluminescence excitation spectroscopy of SiV- and GeV- color center in diamond. New Journal of Physics 19, 063036 (2017)