Studio in microscopia confocale di difetti luminescenti a base magnesio in diamante monocristallino

Diamond is considered a promising material on what regards the field of the emerging quantum technologies, since its crystal lattice can host optically active defects, referred to as color centers. They have possible applications in this research area as solid-state implementation of single photon sources, operating at room temperature. The main purpose of the Thesis is a systematic investigation of a new class of color centers in diamond, which are magnesium-based. A photoluminescence characterization was carried out, using a confocal microscopy set-up with different excitation wavelengths and at different temperatures, in order to identify the most relevant properties of Mg-related color centers. Beside this, their resulting features were compared with the ones of a well-known system. ​

Nell'ambito delle emergenti tecnologie quantistiche, il diamante è considerato un materiale promettente in quanto la sua matrice cristallina può ospitare difetti otticamente attivi, chiamati centri di colore. Essi hanno potenziali applicazioni in questo settore di ricerca in qualità di sorgenti di singolo fotone a stato solido, operanti a temperatura ambiente. L'obiettivo principale della Tesi è lo studio sistematico di nuovi centri di colore in diamante monocristallino, a base magnesio. È stata condotta una caratterizzazione della fotoluminescenza di questi emettitori mediante un apparato di microscopia confocale, a diverse temperature e utilizzando diverse lunghezze d’onda di eccitazione, al fine di identificare le proprietà salienti dei centri di colore a base Mg. Lo studio è stato inoltre validato mediante il confronto con un sistema noto. ​