We experimentally demonstrate the integration of silicon-vacancy centers in nanodiamonds (SiV-NDs) with an optical nanofiber (ONF). We grow SiV-NDs on seed NDs dispersed on a quartz substrate using a microwave plasma-assisted chemical vapor deposition method. First, we search and characterize SiV-NDs on a quartz substrate using an inverted confocal microscope and an atomic force microscope (AFM). Subsequently, we pick up SiV-NDs from the quartz substrate and deposit them on the surface of a free-standing ONF using the AFM tip. The fluorescence emission spectrum, photon count rate, and intensity correlations for SiV-NDs are systematically measured.
References
1.
A.
Sipahigil
, R. E.
Evans
, D. D.
Sukachev
, M. J.
Burek
, J.
Borregaard
, M. K.
Bhaskar
, C. T.
Nguyen
, J. L.
Pacheco
, H. A.
Atikian
, C.
Meuwly
, R. M.
Camacho
, F.
Jelezko
, E.
Bielejec
, H.
Park
, M.
Loncar
, and M. D.
Lukin
, Science
354
, 847
–850
(2016
).2.
P.
Lodahl
, S.
Mahmoodian
, and S.
Stobbe
, Rev. Mod. Phys.
87
, 347
(2015
).3.
D.
Englund
, B.
Shields
, K.
Rivoire
, F.
Hatami
, J.
Vučković
, H.
Park
, and M. D.
Lukin
, Nano Lett.
10
, 3922
–3926
(2010
).4.
J.
Riedrich-Möller
, C.
Arend
, C.
Pauly
, F.
Mucklich
, M.
Fischer
, S.
Gsell
, M.
Schreck
, and C.
Becher
, Nano Lett.
14
, 5281
–5287
(2014
).5.
K. P.
Nayak
, M.
Sadgrove
, R. R.
Yalla
, F. L.
Kien
, and K.
Hakuta
, J. Opt.
20
, 073001
(2018
).6.
C.
Kurtsiefer
, S.
Mayer
, P.
Zarda
, and H.
Weinfurter
, Phys. Rev. Lett.
85
, 290
–293
(2000
).7.
I.
Aharonovich
, D.
Englund
, and M.
Toth
, Nat. Photonics
10
, 631
–641
(2016
).8.
T. D.
Ladd
, F.
Jelezko
, R.
Laflamme
, Y.
Nakamura
, C.
Monroe
, and J. L.
O'Brien
, Nature
464
, 45
–53
(2010
).9.
I.
Aharonovich
, S.
Castelletto
, D. A.
Simpson
, C.-H.
Su
, A. D.
Greentree
, and S.
Prawer
, Rep. Prog. Phys.
74
, 076501
(2011
).10.
J. R.
Rabeau
, Y. L.
Chin
, S.
Prawer
, F.
Jelezko
, T.
Gaebel
, and J.
Wrachtrup
, Appl. Phys. Lett.
86
, 131926
(2005
).11.
T.
Schröder
, S. L.
Mouradian
, J.
Zheng
, M. E.
Trusheim
, M.
Walsh
, E. H.
Chen
, L.
Li
, I.
Bayn
, and D.
Englund
, J. Opt. Soc. Am. B
33
, B65
–B83
(2016
).12.
E.
Neu
, D.
Steinmetz
, J.
Riedrich-Möller
, S.
Gsell
, M.
Fischer
, M.
Schreck
, and C.
Becher
, New J. Phys.
13
, 025012
(2011
).13.
J.
Meijer
, B.
Burchard
, M.
Domhan
, C.
Wittmann
, T.
Gaebel
, I.
Popa
, F.
Jelezko
, and J.
Wrachtrup
, Appl. Phys. Lett.
87
, 261909
(2005
).14.
V. A.
Davydov
, A. V.
Rakhmanina
, S. G.
Lyapin
, I. D.
Ilichev
, K. N.
Boldyrev
, A. A.
Shiryaev
, and V. N.
Agafonov
, JETP Lett.
99
, 585
–589
(2014
).15.
U.
Jantzen
, A. B.
Kurz
, D. S.
Rudnicki
, C.
Schäfermeier
, K. D.
Jahnke
, U. L.
Andersen
, V. A.
Davydov
, V. N.
Agafonov
, A.
Kubanek
, L. J.
Rogers
, and F.
Jelezko
, New J. Phys.
18
, 073036
(2016
).16.
H.
Takashima
, A.
Fukuda
, K.
Shimazaki
, Y.
Iwabata
, H.
Kawaguchi
, A. W.
Schell
, T.
Tashima
, H.
Abe
, S.
Onoda
, T.
Ohshima
, and S.
Takeuchi
, Opt. Mater. Express
11
, 1978
–1988
(2021
).17.
R. R.
Yalla
, F. L.
Kien
, M.
Morinaga
, and K.
Hakuta
, Phys. Rev. Lett.
109
, 063602
(2012
).18.
R. R.
Yalla
, M.
Sadgrove
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Phys. Rev. Lett.
113
, 143601
(2014
).19.
K. P.
Nayak
, J.
Wang
, and J.
Keloth
, Phys. Rev. Lett.
123
, 213602
(2019
).20.
R. R.
Yalla
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Opt. Express
20
, 2932
(2012
).21.
T.
Schröder
, M.
Fujiwara
, T.
Noda
, H.-Q.
Zhao
, O.
Benson
, and S.
Takeuchi
, Opt. Express
20
, 10490
–10497
(2012
).22.
L.
Liebermeister
, F.
Petersen
, A. V.
Münchow
, D.
Burchardt
, J.
Hermelbracht
, T.
Tashima
, A. W.
Schell
, O.
Benson
, T.
Meinhardt
, A.
Krueger
, A.
Stiebeiner
, A.
Rauschenbeutel
, H.
Weinfurter
, and M.
Weber
, Appl. Phys. Lett.
104
, 031101
(2014
).23.
A. W.
Schell
, H.
Takashima
, S.
Kamioka
, Y.
Oe
, M.
Fujiwara
, O.
Benson
, and S.
Takeuchi
, Sci. Rep.
5
, 9619
(2015
).24.
A. W.
Schell
, G.
Kewes
, T.
Schroder
, J.
Wolters
, T.
Aichele
, and O.
Benson
, Rev. Sci. Instrum.
82
, 073709
(2011
).25.
K. M.
Shafi
, W.
Luo
, R. R.
Yalla
, K.
Iida
, E.
Tsutsumi
, A.
Miyanaga
, and K.
Hakuta
, Sci. Rep.
8
, 13494
(2018
).26.
R. R.
Yalla
and K.
Hakuta
, Appl. Phys. B
126
, 187
(2020
).27.
R. R.
Yalla
, K. M.
Shafi
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Appl. Phys. Lett.
120
, 071108
(2022
).© 2022 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2022
Author(s)
You do not currently have access to this content.