Ein optischer Schalter und Speicher aus einem einzelnen Defektzentrum - Physikalische Grundlagen und materialspezifische Aspekte -

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Das Ziel des Projekts besteht darin festzustellen, ob sich einzelne Stickstoff-Fehlstellen Defektzentren in Diamant als bistabile optische Raumtemperatur Speicherelemente mit atomaren Abmessungen eignen und welche Speicherdichte erreichbar ist.Durch die Einstrahlung von UV-Licht sollen einzelne Stickstoff-Fehlstellen (NV) Defektzentren in Diamant von ihrer negativ geladenen Form NV in die neutrale Ladungsform NV0 umgewandelt werden; dabei ändert sich die Wellenlänge der Fluoreszenzemission von 637nm nach 575nm. Es gelingt, ein einzelnes Defektzentrum in beiden Ladungszuständen zu beobachten. Das NV Defektzentrum erfüllte bei Raumtemperatur alle Anforderungen, die an ein optisches Speicherelement gestellt werden müssen, beispielsweise im Bezug auf seine photochemische-, thermische- und Lesestabilität. Durch eine Variation von Materialeigenschaften sollen verschiedene Einflüsse, wie z.B. unterschiedliche Defektzentrenkonzentrationen, im Hinblick auf die erreichbare Speicherdichte untersucht werden.