Фурье-ограниченная ширина линий оптических переходов одиночных SiV-центров в “адамантановых” наноалмазах

Центры окраски “кремний-вакансия” (SiV) в алмазе являются перспективной системой для квантово-информационных приложений благодаря их интенсивному узкополосному излучению и оптически детектируемым спиновым состояниям. В настоящей работе исследованы флуоресцентные свойства ансамблей и одиночных SiV-центров в HPHT-алмазах, полученных из адамантана (в дальнейшем – “адамантановых” алмазов), при гелиевых температурах. Ансамбли SiV-центров (${\sim}$ 10$^3$) изучались в крупных алмазных кристаллах размером 1–2 мкм. Несмотря на большое количество возбуждаемых центров, в их спектрах флуоресценции удается наблюдать тонкую структуру бесфононной линии, соответствующую четырем разрешенным оптическим переходам между дублетами основного и возбужденного состояний SiV-центра. Ширина отдельных линий лежит в диапазоне 60–80 ГГц, что объясняется их неоднородным уширением. Одиночные SiV-центры изучались в алмазных кристаллитах размером около 200 нм. При резонансном возбуждении флуоресценции одиночных SiV-центров наименьшая ширина линии отдельного перехода почти в 1000 раз уже, чем для SiV-ансамбля, и составляет 94 МГц, т.е. определяется временем жизни возбужденного состояния этого перехода. Таким образом, “адамантановый” наноалмаз демонстрирует самую узкую ширину линии излучения одиночного SiV-центра при криогенных температурах среди известных SiV-содержащих наноалмазов аналогичного размера, полученных НРНТ и CVD методами.