Optimised focusing ion optics for an ultracold deterministic single ion source targeting nm resolution

Journal of Modern Optics

Volumn 56, Issue 18-19, 2009, Pages 2061-2075

  Fickler, Robert ^a   Schnitzler, Wolfgang ^a   Linke, Norbert M ^a,b   Schmidt Kaler, Ferdinand ^a   Singer, Kilian ^a  

^a UNIVERSITY OF ULM   (Germany)

^b UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

Deterministic single ion source; Ion optics; Laser cooling

Indexed keywords

EXPERIMENTAL DATA; ION IMPLANTATION METHODS; ION OPTICS; ION SPECIES; ION TRAJECTORIES; ION TRAPS; LASER-COOLED; NANOELECTRONIC DEVICES; NM RESOLUTION; NUMERICAL SIMULATION; PAUL TRAP; SINGLE ION; SOLID-STATE QUANTUM COMPUTING; SPATIAL RESOLUTION; ULTRA-COLD;

COMPUTER SIMULATION; COOLING; ELECTRON OPTICS; ION BOMBARDMENT; ION IMPLANTATION; ISOTOPES; LASER COOLING; QUANTUM COMPUTERS; QUANTUM ELECTRONICS; SOLID STATE DEVICES;

ION SOURCES;

EID: 76149101964     PISSN: 09500340     EISSN: 13623044     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/09500340903180509     Document Type: Conference Paper

References (38)

1. Shinada, T.; Okamoto, S.; Kobayashi, T.; Ohdomari, I. Nature 2005, 437, 1128-1131.
2. Kane, B.E. Nature 1998, 393, 133-137.
3. Greentree, A.D.; Fairchild, B.A.; Hossain, F.M.; Prawer, S. Materials Today 2008, 11, 22-31.
4. Gurudev Dutt, M.V.; Childress, L.; Jiang, L.; Togan, E.; Maze, J.; Jelezko, F.; Zibrov, A.S.; Hemmer, P.R.; Lukin, M.D. Science 2007, 316, 1312-1316.
5. Neumann, P.; Mizuochi, N.; Rempp, F.; Hemmer, P.; Watanabe, H.; Yamasaki, S.; Jacques, V.; Gaebel, T.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Science 2008, 320, 1326-1329.
6. O'Brien, J.L.; Schofield, S.R.; Simmons, M.Y.; Clark, R.G.; Dzurak, A.S.; Curson, N.J.; Kane, B.E.; McAlpine, N.S.; Hawley, M.E.; Brown, G.W. Phys. Rev. B 2001, 64, 161401(R).
7. Schofield, S.R.; Curson, N.J.; Simmons, M.Y.; Ruess, F.J.; Hallam, T.; Oberbeck, L.; Clark, R.G. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 136104.
8. Ruess, F.J.; Oberbeck, L.; Simmons, M.Y.; Goh, K.E.J.; Hamilton, A.R.; Hallam, T.; Schofield, S.R.; Curson, N.J.; Clark, R.G. Nano Lett. 2004, 4, 1969-1973.
9. Pok, W.; Reusch, T.C.G.; Scappucci, G.; Rueb, F.J.; Hamilton, A.R.; Simmons, M.Y. IEEE Trans. Nanotech. 2007, 6, 213.
10. Ruess, F.J.; Pok, W.; Reusch, T.C.G.; Butcher, M.J.; Goh, K.E.J.; Oberbeck, L.; Scappucci, G.; Hamilton, A.R.; Simmons, M.Y. Small 2007, 3, 563-567.
11. Shinada, T.; Koyama, H.; Hinosihta, C.; Imamura, K.; Ohdomari, I. Jpn. J. Appl. Phys. 2002, 41, L287-L290.
12. Persaud, A.; Park, S.J.; Liddle, J.A.; Rangelow, I.W.; Bokor, J.; Keller, R.; Allen, F.I.; Schneider, D.H.; Schenkel, T. QIP 2004, 3, 233-245.
13. Mitic, M.; Andresen, S.E.; Yang, C.; Hopf, T.; Chan, V.; Gauja, E.; Hudson, F.E.; Buehler, T.M.; Brenner, R.; Ferguson, A.J.; Pakes, C.I.; Hearne, S.M.; Tamanyan, G.; Reilly, D.J.; Hamilton, A.R.; Jamieson, D.N.; Dzurak, A.S.; Clark, R.G. Microelectron. Eng. 2005, 78, 279-286.
14. Batra, A.; Weis, C.D.; Reijonen, J.; Persaud, A.; Schenkel, T.; Cabrini, S.; Lo, C.C.; Bokor, J. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 193502.
15. Shinada, T.; Kurosawa, T.; Nakayama, H.; Zhu, Y.; Hori, M.; Ohdomari, I. Nanotechnology 2008, 19, 345202.
16. Meijer, J.; Vogel, T.; Burchard, B.; Rangelow, I.W.; Bischoff, L.; Wrachtrup, J.; Domhan, M.; Jelezko, F.; Schnitzler, W.; Schulz, S.A.; Singer, K.; Schmidt- Kaler, F. Appl. Phys. A 2006, 83, 321-327.
17. Meijer, J.; Pezzagna, S.; Vogel, T.; Burchard, B.; Bukow, H.H.; Rangelow, I.W.; Sarov, Y.; Wiggers, H.; Plümel, I.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Schmidt- Kaler, F.; Schnitzler, W.; Singer, K. Appl. Phys. A 2008, 91, 567-571.
18. Schnitzler, W.; Linke, N.M.; Fickler, R.; Meijer, J.; Schmidt-Kaler, F.; Singer, K. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 070501.
19. Rowe, M.A.; Ben-Kish, A.; DeMarco, B.; Leibfried, D.; Meyer, V.; Beall, J.; Britton, J.; Hughes, J.; Itano, W.M.; Jelenkovic, B.; Langer, C.; Rosenband, T.; Wineland, D.J. Quant. Inf. Comp. 2002, 2, 257-271.
20. Roos, C.F.; Leibfried, D.; Mundt, A.; Schmidt- Kaler, F.; Eschner, J.; Blatt, R. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 5547-5550.
21. King, B.E.; Wood, C.S.; Myatt, C.J.; Turchette, Q.A.; Leibfried, D.; Itano, W.M.; Monroe, C.; Wineland, D.J. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1525-1528.
22. Nägerl, H.; Blatt, R.; Eschner, J.; Schmidt-Kaler, F.; Leibfried, D. Opt. Express 1998, 3, 89-96
23. Drewsen, M.; Mortensen, A.; Martinussen, R.; Staanum, P.; Sørensen, J.L. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 243201.
24. Huber, G.; Deuschle, T.; Schnitzler, W.; Reichle, R.; Singer, K.; Schmidt-Kaler, F. New J. Phys. 2008, 10, 013004.
25. Schmidt-Kaler, F.; Eschner, J.; Morigi, G.; Roos, C.F.; Leibfried, D.; Mundt, A.; Blatt, R. Appl. Phys. B 2001, 73, 807-814.
26. Greengard, L. The Rapid Evaluation of Potential Fields in Particle Systems; MIT Press: Cambridge, MA, 1988.
27. Nabors, K.; Korsmeyer, F.T.; Leighton, F.T.; White, J. SIAM J. Sci. Stat. Comp. 1994, 15, 713-735.
28. Weißbäcker, Ch.; Rose, H. Jpn. Soc. Elec. Microscopy 2001, 50, 383.
29. Weißbäcker, Ch.; Rose, H. Jpn. Soc. Elec. Microscopy 2002, 51, 45.
30. Szep, J.; Szilagyi, M. IEEE 1988, 35, 1181-1183.
31. Hawkes, P.W.; Kasper, E. Principles Of Electron Optics; Academic Press: London, 1989.
32. Liebl, H. Applied Charged Particle Optics; Springer: Berlin, 2008.
33. Shimizu, K. Jpn. J. Appl. Phys. 1983, 22, 1623-1626.
34. Schönhense, G.; Spiecker, H. J. Vac. Sci. Technol. B 2002, 20, 2526-2534.
35. Riddle, G.H.N. J. Vac. Sci. Technol. 1978, 15, 857-860.
36. Septier, A. Septier CERN report: Aberation spherique de quelques lentilles electrostatiques a symetrie de revolution pour des faisceaux de grande ouverture; CERN Report, No.60-39, Geneva, 1960.
37. Scherzer, O. Z. Phys. 1936, 101, 593-603.
38. Weismann, A.; Wenderoth, M.; Lounis, S.; Zahn, P.; Quaas, N.; Ulbrich, R.G.; Dederichs, P.H.; Blügel, S. Science 2009, 323, 1190-1193.