Measuring central-spin interaction with a spin bath by pulsed ENDOR: Towards suppression of spin diffusion decoherence

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 86, Issue 10, 2012, Pages

  Balian, S J ^a   Kunze, M B A ^a   Mohammady, M H ^a   Morley, G W ^b   Witzel, W M ^c   Kay, C W M ^a   Monteiro, T S ^a  

^a UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF WARWICK   (United Kingdom)

^c SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84866883086     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.86.104428     Document Type: Article

References (44)

1. D. Vion, A. Aassime, A. Cottet, P. Joyez, H. Pothier, C. Urbina, D. Esteve, and M. H. Devoret, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1069372 296, 886 (2002). (Pubitemid 34464889)
2. R. de Sousa and S. Das Sarma, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.67.033301 67, 033301 (2003).
3. R. de Sousa and S. Das Sarma, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.68.115322 68, 115322 (2003).
4. E. Abe, K. M. Itoh, J. Isoya, and S. Yamasaki, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.70.033204 70, 033204 (2004).
5. S. Takahashi, R. Hanson, J. van Tol, M. S. Sherwin, and D. D. Awschalom, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.101.047601 101, 047601 (2008).
6. E. Abe, A. M. Tyryshkin, S. Tojo, J. J. L. Morton, W. M. Witzel, A. Fujimoto, J. W. Ager, E. E. Haller, J. Isoya, S. A. Lyon, M. L. W. Thewalt, and K. M. Itoh, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.82.121201 82, 121201 (R) (2010).
7. W. M. Witzel, M. S. Carroll, A. Morello, L. Cywinski, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.187602 105, 187602 (2010).
8. N. Bar-Gill, L. M. Pham, C. Belthangady, D. Le Sage, P. Cappellaro, J. R. Maze, M. D. Lukin, A. Yacoby, and R. Walsworth, Nat. Commun. 2041-1723 10.1038/ncomms1856 3, 858 (2012).
9. N. Zhao, S. W. Ho, and R. B. Liu, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.115303 85, 115303 (2012).
10. G. de Lange, T. van der Sar, M. Blok, Z.-H. Wang, V. Dobrovitski, and Ronald Hanson, Sci. Rep. 2045-2322 10.1038/srep00382 2, 382 (2012).
11. B. E. Kane, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/30156 393, 133 (1998). (Pubitemid 28242245)
12. S. R. Schofield, N. J. Curson, M. Y. Simmons, F. J. Rueß, T. Hallam, L. Oberbeck, and R. G. Clark, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.91.136104 91, 136104 (2003).
13. A. M. Stoneham, A. J. Fisher, and P. T. Greenland, J. Phys.: Condens. Matter JCOMEL 0953-8984 10.1088/0953-8984/15/27/102 15, L447 (2003).
14. A. M. Tyryshkin, S. A. Lyon, A. V. Astashkin, and A. M. Raitsimring, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.68.193207 68, 193207 (2003).
15. K.-M. C. Fu, T. D. Ladd, C. Santori, and Y. Yamamoto, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.69.125306 69, 125306 (2004).
16. G. W. Morley, D. R. McCamey, H. A. Seipel, L.-C. Brunel, J. van Tol, and C. Boehme, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.101.207602 101, 207602 (2008).
17. A. Morello, J. J. Pla, F. A. Zwanenburg, K. W. Chan, K. Y. Tan, H. Huebl, M. Möttönen, C. D. Nugroho, C. Yang, J. A. van Donkelaar, A. D. C. Alves, D. N. Jamieson, C. C. Escott, L. C. L. Hollenberg, R. G. Clark, and A. S. Dzurak, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/nature09392 467, 687 (2010).
18. P. T. Greenland, S. A. Lynch, A. F. G. van der Meer, B. N. Murdin, C. R. Pidgeon, B. Redlich, N. Q. Vinh, and G. Aeppli, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/nature09112 465, 1057 (2010).
19. S. Simmons, R. M. Brown, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, M. L. W. Thewalt, K. M. Itoh, and J. J. L. Morton, Nature (London) NATUAS 0028-0836 10.1038/nature09696 470, 69 (2011).
20. M. Steger, T. Sekiguchi, A. Yang, K. Saeedi, M. E. Hayden, M. L. W. Thewalt, K. M. Itoh, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, and H.-J. Pohl, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.3577614 109, 102411 (2011).
21. L. Dreher, F. Hoehne, M. Stutzmann, and M. S. Brandt, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.108.027602 108, 027602 (2012).
22. M. Fuechsle, J. A. Miwa, S. Mahapatra, H. Ryu, S. Lee, O. Warschkow, L. C. L. Hollenberg, G. Klimeck, and M. Y. Simmons, Nat. Nanotechnol. 1748-3387 10.1038/nnano.2012.21 7, 242 (2012).
23. G. W. Morley, M. Warner, A. M. Stoneham, P. T. Greenland, J. van Tol, C. W. M. Kay, and G. Aeppli, Nat. Mater. 1476-1122 10.1038/nmat2828 9, 725 (2010).
24. R. E. George, W. Witzel, H. Riemann, N. V. Abrosimov, N. Nötzel, M. L. W. Thewalt, and J. J. L. Morton, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.067601 105, 067601 (2010).
25. T. Sekiguchi, M. Steger, K. Saeedi, M. L. W. Thewalt, H. Riemann, N. V. Abrosimov, and N. Nötzel, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.104.137402 104, 137402 (2010).
26. M. H. Mohammady, G. W. Morley, and T. S. Monteiro, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.067602 105, 067602 (2010).
27. M. H. Mohammady, G. W. Morley, A. Nazir, and T. S. Monteiro, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.094404 85, 094404 (2012).
28. G. W. Morley, P. Lueders, M. H. Mohammady, S. J. Balian, G. Aeppli, C. W. M. Kay, W. M. Witzel, G. Jeschke, and T. S. Monteiro, arXiv: 1109.4269.
29. W. M. Witzel and S. Das Sarma, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.74.035322 74, 035322 (2006). (Pubitemid 44079247)
30. A. M. Tyryshkin, J. J. L. Morton, S. C. Benjamin, A. Ardavan, G. A. D. Briggs, J. W. Ager, and S. A. Lyon, J. Phys.: Condens. Matter JCOMEL 0953-8984 10.1088/0953-8984/18/21/S06 18, S783 (2006).
31. A. M. Tyryshkin, S. Tojo, J. J. L. Morton, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, T. Schenkel, M. L. W. Thewalt, K. M. Itoh, and S. A. Lyon, Nat. Mater. 1476-1122 10.1038/nmat3182 11, 143 (2012).
32. A. Schweiger and G. Jeschke, Principles of Pulse Paramagnetic Resonance (Oxford University Press, Oxford, 2001).
33. W. Yang and R. B. Liu, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.78. 085315 78, 085315 (2008);
34. W. Yang and R. B. Liu, Phys. Rev. B 1098-0121 10.1103/PhysRevB.78.129901 78, 129901 (E) (2008);
35. W. Yang and R. B. Liu, Phys. Rev. B 1098-0121 10.1103/PhysRevB.79.115320 79, 115320 (2009).
36. In the sense that decay of the spin echo is no longer discernible in our converged cluster calculations.
37. M. Steger, K. Saeedi, M. L. W. Thewalt, J. J. L. Morton, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, and H.-J. Pohl, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1217635 336, 1280 (2012).
38. C. D. Weis, C. C. Lo, V. Lang, A. M. Tyryshkin, R. E. George, K. M. Yu, J. Bokor, S. A. Lyon, J. J. L. Morton, and T. Schenkel, Appl. Phys. Lett. 0003-6951 10.1063/1.4704561 100, 172104 (2012).
39. G. Wolfowicz, S. Simmons, A. M. Tyryshkin, R. E. George, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, S. A. Lyon, M. L. W. Thewalt, and J. J. L. Morton, arXiv: 1207.3776.
40. Although Mims ENDOR offers higher selectivity to small SHF couplings, it would suffer from blind spots.
41. G. Feher, Phys. Rev. PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.114.1219 114, 1219 (1959).
42. E. B. Hale and R. L. Mieher, Phys. Rev. PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.184.739 184, 739 (1969).
43. W. Akhtar, V. Filidou, T. Sekiguchi, E. Kawakami, T. Itahashi, L. Vlasenko, J. J. L. Morton, and K. M. Itoh, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.108.097601 108, 097601 (2012).
44. M. Belli, M. Fanciulli, and N. V. Abrosimov, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.83.235204 83, 235204 (2011).