Controllo elettrico di centri luminescenti in diamante artificiale.

The properties of luminescent centers in diamond (high quantum efficiency and stability at room temperature, etc.) make them very appealing systems for advanced applications such as quantum cryptography and computing. Various color centers in diamond can display different charge states. This requires the control of the state of the system, in order to take optimally advantage of the physical properties of the different states. The application of electrical fields and the concurrent injection of of an excitation current in the regions where these defects are located can induce a local variation of the charge state of the defects. This thesis activity is focused on the emplyment of graphitic channels in artificial single-crystal diamond for the control of the charge state of nitrogen-vacancy defects.

Le proprietà dei centri di colore in diamante (alta efficienza quantica e stabilità a temperatura ambiente, etc.) li rendono sistemi di estremo interesse in applicazioni avanzate quali la crittografia e la computazione quantistica. Diversi difetti luminescenti nel diamante si possono trovare in diversi stati di carica. Questo rende necessario il controllo dello stato del sistema, per poter sfruttare in modo ottimale le proprieta' fisiche caratteristiche dei diversi stati. L'applicazione di campi elettrici locali e la conseguente iniezione di una corrente di eccitazione in regioni dove sono presenti i difetti può causare una variazione locale dello stato di carica dei difetti stessi. Questa tesi si è focalizzata sull'utilizzo di canali grafitici in diamante artificiale monocristallino per il controllo dello stato di carica di difetti azoto-vacanza.