Ateş, Serkan

Profile URL
https://hdl.handle.net/11147/16405
Name Variants
Ateş, S
Ates, S.
Ates, S
Ateş, S.
Ates, Serkan
Job Title
Email Address
serkanates@iyte.edu.tr
Main Affiliation
04.05. Department of Pyhsics
Status
Former Staff
Website
https://physics.iyte.edu.tr/wp-content/uploads/sites/83/2019/10/Serkan_Ates-CV.pdf
ORCID ID
0000-0001-5452-6727
Scopus Author ID
57216991018
Turkish CoHE Profile ID
Google Scholar ID
vlL6nHIAAAAJ
WoS Researcher ID

Sustainable Development Goals

NO POVERTY1
NO POVERTY
0
Research Products
ZERO HUNGER2
ZERO HUNGER
0
Research Products
GOOD HEALTH AND WELL-BEING3
GOOD HEALTH AND WELL-BEING
0
Research Products
QUALITY EDUCATION4
QUALITY EDUCATION
0
Research Products
GENDER EQUALITY5
GENDER EQUALITY
0
Research Products
CLEAN WATER AND SANITATION6
CLEAN WATER AND SANITATION
0
Research Products
AFFORDABLE AND CLEAN ENERGY7
AFFORDABLE AND CLEAN ENERGY
1
Research Products
DECENT WORK AND ECONOMIC GROWTH8
DECENT WORK AND ECONOMIC GROWTH
0
Research Products
INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE9
INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
3
Research Products
REDUCED INEQUALITIES10
REDUCED INEQUALITIES
0
Research Products
SUSTAINABLE CITIES AND COMMUNITIES11
SUSTAINABLE CITIES AND COMMUNITIES
0
Research Products
RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION12
RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION
0
Research Products
CLIMATE ACTION13
CLIMATE ACTION
0
Research Products
LIFE BELOW WATER14
LIFE BELOW WATER
0
Research Products
LIFE ON LAND15
LIFE ON LAND
0
Research Products
PEACE, JUSTICE AND STRONG INSTITUTIONS16
PEACE, JUSTICE AND STRONG INSTITUTIONS
0
Research Products
PARTNERSHIPS FOR THE GOALS17
PARTNERSHIPS FOR THE GOALS
0
Research Products
Scopus data could not be loaded because of an error. Please refresh the page or try again later.
This researcher does not have a WoS ID.
Scholarly Output

20

Articles

6

Views / Downloads

23925/4511

Supervised MSc Theses

8

Supervised PhD Theses

1

WoS Citation Count

83

Scopus Citation Count

75

Patents

0

Projects

3

WoS Citations per Publication

4.15

Scopus Citations per Publication

3.75

Open Access Source

14

Supervised Theses

9

JournalCount
ACS Photonics2
Optics InfoBase Conference Papers2
ACS Nano1
Advanced Optical Materials1
Advanced Quantum Technologies1
Current Page: 1 / 2

Scopus Quartile Distribution

Competency Cloud

GCRIS Competency Cloud

Filters

2017 - 201962020 - 202514

Settings

search.filters.applied.f.isAuthorOfPublication: search.filters.isAuthorOfPublication.ecd3f683-afa2-4854-9e9c-6df2d7efe53b

Scholarly Output Search Results

Now showing 1 - 10 of 20
  • Publication
    Altıgen Bor Nitrür Temelli Tek-foton Kaynaklarının Grafen ve Fotonik Mikro Kavitelerle Etkileşimi
    (2021) Ateş, Serkan; Ağlarcı, Furkan
    Projenin konusu hBN içerisinde bulunan kusur merkezlerinin ışıma dinamiğinin kontrolü üzerinedir. Optik olarak uyarılmış kusur merkezlerinin temel enerji seviyesine sönümlenmesi ışımalı veya ışımasız olabilmektedir. Işımalı sönümlenmenin toplam sönümlenmeye oranı ise kusur merkezlerinin kuantum verimini vermektedir. Birim zamanda üretilen foton sayısını kontrol edebilmek bu sönümlenme oranlarının kontrolü ile mümkündür. Bu amaçla, ilk olarak önce hBN kusur merkezleri ile grafen arasında resonant enerji transferi üzerine çalışmalar yapıldı. Temel optik özellikleri çalışılan çok sayıda kusur merkezi içeren örnek üzerine taşınan tek-katman kalınlığında grafen sonrası aynı kusur merkezlerinin ışıma özellikleri aynı koşullar altında tekrar incelenerek tek-kuantum ışıyıcı mertebesinde rezonant enerji transferi ilk defa gösterildi. Ayrıca, grafen katman sayısın rezonant enerji transferine etkisi de sitematik çalışmalar ile gösterildi. Son olarak hBN örnekler üzerine taşınan grafenin bir iyonik çözelti yardımıyla katkılanması sağlanarak Fermi enerjisi kontrol edildi ve enerji transferinin Fermi enerji seviyesine bağlı davranışı incelendi. Aynı kuantum ışıyıcı ile ilk defa yapılan çalışmalar neticesinde grafen öncesi ve sonrası olmak üzere tek-foton mertebesinde tersinir bir enerji transferi mekanizmasını gösteren bir aygıt geliştirilmiş oldu. Buna ek olarak, yine kusur merkezlerinin hem ışımalı hem de ışımasız geçiş oranını kontrol etmek amacıyla kullanılabilecek plazmonik aygıtların tasarımı yapıldı. Bu amaçla zamanda sonlu farklar yöntemi (FDTD) ile literatürden bilinen gerçekçi parametreler kullanılarak geliştirilen gümüş yarım küre geometrisine sahip nano antenlerin hBN kusur merkezlerinin ışıma oranlarını artırabilme potansiyeli ortaya kondu.
  • Master Thesis
    Visible Photon Emission From Defects in Hexagonal Boron Nitride Flakes
    (Izmir Institute of Technology, 2017) Fırat, Volkan; Ateş, Serkan; Ateş, Serkan
    Geniş band aralığına sahip kristallerde bulunan renk merkezleri, band aralığı içerisinde kesikli enerji seviyeleri oluşturur. Bir çok kuantum optik ve kuantum bilgi uygulamaları için gerekli olan tek-fotonlar bu kesikli enerji seviyeleri kullanılarak elde edilebilir. Bu çalışmada, çok katmalı hekzagonal bor nitrür (hBN) pulları içinde, tavlama tekniği kullanılarak optik-aktif kusurlar oluşturuldu. Farklı tavlama sıcaklıklarında (500, 750 ve 850°C) yedi örnek ve kıyaslama için iki tavlanmamıs¸ örnek hazırlandı. hBN geniş band aralığı sayesinde görünür bölgede ışıma yapan kusurları barındırabilir. hBN pulları içerisindeki noktasal kusurları bulmak için mikro-fotolüminesans haritalama yapıldı. Daha sonra uyarma gücüne, polarizasyona ve sıcaklığa bağlı ölçümler yapıldı. Ölçümler sonucunda kusurların ortalama 0.5 m boyutlarında olduğu, göreceli olarak düşük uyarma güçlerinde doyuma ulaştıkları, dipole özellik gösterdikleri, 0.8 meV kadar dar genişlikte sıfır-fonon çizgisine sahip oldukları gözlemlendi. Bu sonuçlar kesikli enerji seviyelerine sahip, optik-aktif kusurların oluştuğunu göstermektedir.
  • Article
    Time-Resolved Stokes Polarization Analysis of Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride
    (American Chemical Society, 2025) Samaner, C.; Ateş, S.
    Solid-state quantum emitters are pivotal to the advancement of quantum technologies, particularly in quantum computation and communication, where the polarization of single photons serves as a key information carrier. Precise characterization of polarization is essential for understanding the underlying dynamics and minimizing polarization-related errors in emitter design. In this study, we employ the Rotating Quarter-Wave Plate (RQWP) method to perform comprehensive polarization analysis of quantum emitters in hexagonal boron nitride (hBN). By capturing both time-averaged and time-resolved polarization characteristics, we present the first demonstration of dynamic Stokes parameter evolution from single-photon emitters in hBN. Our work demonstrates a powerful method for revealing complex polarization dynamics that were previously inaccessible and provides new insights into the behavior of solid-state quantum emitters. The methods introduced here are broadly applicable to polarization studies across a range of solid-state quantum systems. © 2025 Elsevier B.V., All rights reserved.
  • Conference Object
    Influence of Electron-Phonon Interactions on the Spectral Properties of Defects in Hexagonal Boron Nitride
    (OSA - The Optical Society, 2019) Arı, Ozan; Fırat, Volkan; Polat, Nihat; Çakır, Özgür.; Ateş, Serkan
    We present temperature-dependent micro-PL studies on a single defect in hexagonal boron nitride. A zero-phonon line emission accompanied by Stokes and anti-Stokes phonon sidebands (˜ 6.5 meV) with a Debye-Waller factor of 0.59 is observed. © OSA 2019 © 2019 The Author(s)
  • Article
    Citation - WoS: 14
    Citation - Scopus: 14
    Quantum Optics Applications of Hexagonal Boron Nitride Defects
    (Wiley-v C H verlag Gmbh, 2025) Cakan, Asli; Cholsuk, Chanaprom; Gale, Angus; Kianinia, Mehran; Pacal, Serkan; Ates, Serkan; Vogl, Tobias
    Hexagonal boron nitride (hBN) has emerged as a compelling platform for both classical and quantum technologies. In particular, the past decade has witnessed a surge of novel ideas and developments, which may be overwhelming for newcomers to the field. This review provides an overview of the fundamental concepts and key applications of hBN, including quantum sensing, quantum key distribution, quantum computing, and quantum memory. Additionally, critical experimental and theoretical advances that have expanded the capabilities of hBN are highlighted, in a cohesive and accessible manner. The objective is to equip readers with a comprehensive understanding of the diverse applications of hBN, and provide insights into ongoing research efforts.
  • Article
    Citation - WoS: 22
    Citation - Scopus: 12
    Polarization Dynamics of Solid-State Quantum Emitters
    (Amer Chemical Soc, 2024) Kumar, Anand; Samaner, Caglar; Cholsuk, Chanaprom; Matthes, Tjorben; Pacal, Serkan; Oyun, Yagiz; Vogl, Tobias
    Quantum emitters in solid-state crystals have recently attracted a great deal of attention due to their simple applicability in optical quantum technologies. The polarization of single photons generated by quantum emitters is one of the key parameters that plays a crucial role in various applications, such as quantum computation, which uses the indistinguishability of photons. However, the degree of single-photon polarization is typically quantified using the time-averaged photoluminescence intensity of single emitters, which provides limited information about the dipole properties in solids. In this work, we use single defects in hexagonal boron nitride and nanodiamond as efficient room-temperature single-photon sources to reveal the origin and temporal evolution of the dipole orientation in solid-state quantum emitters. The angles of the excitation and emission dipoles relative to the crystal axes were determined experimentally and then calculated using density functional theory, which resulted in characteristic angles for every specific defect that can be used as an efficient tool for defect identification and understanding their atomic structure. Moreover, the temporal polarization dynamics revealed a strongly modified linear polarization visibility that depends on the excited-state decay time of the individual excitation. This effect can potentially be traced back to the excitation of excess charges in the local crystal environment. Understanding such hidden time-dependent mechanisms can further improve the performance of polarization-sensitive experiments, particularly that for quantum communication with single-photon emitters.
  • Article
    Citation - WoS: 40
    Citation - Scopus: 42
    Free-Space Quantum Key Distribution With Single Photons From Defects in Hexagonal Boron Nitride
    (Wiley, 2022) Samaner, Çağlar; Paçal, Serkan; Mutlu, Görkem; Uyanık, Kıvanç; Ateş, Serkan
    Efficient single photon generation is an important requirement for several practical applications in quantum technologies, including quantum cryptography. A proof-of-concept demonstration of free-space quantum key distribution (QKD) is presented with single photons generated from an isolated defect in hexagonal boron nitride (hBN). The bright source operating at room temperature is integrated into a QKD system based on B92 protocol and a sifted key rate of 238 bps with a quantum bit error rate of 8.95% are achieved at 1 MHz clock rate. The effect of temporal filtering of detected photons on the performance of QKD parameters is also studied. It is believed that these results will stimulate the research on optically active defects in hBN as well as other 2D-based quantum emitters and their applications within quantum information technologies including practical QKD systems.
  • Doctoral Thesis
    Altıgen Bor Nitrür'deki Tek Foton Yayıcıların Polarizasyon Dinamikleri ve Kuantum Anahtar Dağıtımındaki Uygulamaları
    (2025) Samaner, Çağlar; Ateş, Serkan
    Kuantum teknolojilerinin ilerlemesi, yüksek performanslı katı-hal tek foton kaynaklarının geliştirilmesine kritik düzeyde bağlıdır. Gelişmekte olan platformlar arasında, altıgen bor nitrür (hBN) içindeki kusurlar, oda sıcaklığında parlak ve kararlı tek foton emisyonu göstermeleri nedeniyle önemli ölçüde dikkat çekmiştir. Ancak, kuantum bilgisini kodlamak için hayati önem taşıyan polarizasyon özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, dinamik etkileri göz ardı eden zaman ortalamalı ölçüm teknikleri nedeniyle sınırlı kalmıştır. Bu tez, hBN'deki tekil foton yayıcıların nanosaniye ölçeğindeki polarizasyon dinamiklerine yönelik çok yönlü bir araştırmayı sunmakta ve bu yayıcıların kuantum anahtar dağıtımı uygulamasındaki başarılı kullanımını göstermektedir. İlk olarak, doğrusal polarizasyonun zaman çözünürlüklü bir analizini sunup uygulayarak, doğrusal polarizasyon derecesinin statik olmadığını, bunun yerine emisyon ömrü boyunca önemli ölçüde evrildiğini ortaya koyuyoruz. En yüksek düzeyde polarize olmuş fotonların, bozunmanın ilk birkaç nanosaniyesi içinde yayıldığını bulduk. Bu davranışı çözümlemek için, ardından tam bir zaman çözünürlüklü Stokes parametre analizi gerçekleştirdik. Bu gelişmiş yöntem, doğrusal bazda gözlemlenen depolarizasyonun yalnızca rastgele dalgalanmalardan kaynaklanmadığını, aynı zamanda doğrusal polarizasyon derecesi düşerken bile bire yakın bir polarizasyon derecesi gösteren önemli bir dairesel polarizasyon bileşeni ile dinamik bir etkileşimden kaynaklandığını ortaya koymaktadır. Son olarak, bu temel bilgilerden yararlanarak, 2B malzeme tabanlı bir tek foton kaynağının, işlevsel bir kuantum anahtar dağıtımı sistemine ilk entegrasyonunu rapor ediyoruz. Karakterize edilmiş bir hBN kusur merkezi, oda sıcaklığında çalışan serbest uzay B92 protokolü uygulamasında kuantum ışık kaynağı olarak kullanılmış ve %8.95'lik bir kuantum bit hata oranı ile güvenli bir anahtar başarıyla oluşturulmuştur. Bu çalışma, sadece hBN tek foton yayıcılarının karmaşık fotofiziğine dair daha derin bir anlayış sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda pratik kuantum iletişim teknolojileri için sağlam ve ölçeklenebilir bir kaynak olarak uygunluklarını da doğrulamaktadır.
  • Publication
    Kuantum Anahtar Dağıtımı için Nanofotonik Işık Kaynakları
    (2020) Ateş, Serkan
    Bu projenin amacı silisyum-nitrür malzemesi ile değişik geometrilerde kavite tasarımı ve fabrikasyonu yaparak kendiliğinden dört-dalga karışımı (Spontaneous Four-Wave Mixing, SFWM) işlemi ile 780 nm bandında verimli ve dar-bant foton çifti üretimi yapabilecek nanofotonik aygıtların geliştirilmesidir. Foton-çifti üretimi için kullanılan silisyum-nitrür, silisyuma göre daha düşük bir doğrusalsızlığa sahip olmasına rağmen hem telekom bandında ihmal edilecek seviyelerde optik kayıplar göstermesi hem de çok geniş bir optik saydamlık bandına sahip olmasından dolayı tümleşik kuantum optik uygulamalar için çok uygun bir malzemedir. Projede ilk olarak dört-dalga karışımı yöntemi kullanarak foton-çifti üretimi işleminin teorik altyapısı çalışılmış ve özellikle 780 nm bandında verimli foton-çifti üretimine elverişli dalga-kılavuzu ile halka rezonatör aygıtların tasarımı için simulasyon çalışmaları yapılmıştır. Tesbit edilen en uygun dalga kılavuzu geometrisi (fabrikasyona da uygun şekilde) yaklaşık olarak 460 nm yüksekliğe ve 460 nm genişliğe sahiptir. Foton-çifti üretimi verimini artırmak için tasarlanan halka rezonatör yapısı ise yaklaşık 20 mikrometre yarıçapında olup dalga kılavuzu ile aralarındaki optimum uzaklık ise 140 nm olarak belirlenmiştir. Simulasyonlar sonucunda belirlenen parametreler çerçevesinde tasarlanan aygıtların fabrikasyonu yapılarak hedeflenen aygıtlar elde edilmiştir. Fabrikasyonu yapılan bu aygıtların optik karakterizasyonları laboratuvarımızda kurulan optik iletim düzeneği ile yapılmış ve 780 nm bandında sahip oldukları kavite modları gözlemlenmiştir. Ayrıca proje kapsamında Hanbury-Brown Twiss interferometresi kurulmuş ve farklı bir tek-foton kaynağı kullanılarak testleri yapılmıştır. Bu sistemler silisyum-nitrür halka-rezonatörlerden elde edilebilecek foton-çiftleri ile yapılacak foton korelasyon ölçümleri için önemli bir hazırlık olmuştur. Son olarak, geliştirilen aygıtlardan elde edilecek foton-çiftlerinin perofrmans testlerine yönelik bir kuantum anahtar dağıtımı sisteminin kurulum çalışmaları yapılmıştır.
  • Article
    Citation - WoS: 5
    Citation - Scopus: 5
    Defect Induced Anderson Localization and Magnetization in Graphene Quantum Dots
    (Elsevier, 2018) Altıntaş, Abdulmenaf; Güçlü, Alev Devrim
    We theoretically investigate the effects of atomic defect related short-range disorders and electron-electron interactions on Anderson type localization and the magnetic properties of hexagonal armchair graphene quantum dots using an extended mean-field Hubbard model and wave packet dynamics for the calculation of localization lengths. We observe that randomly distributed defects with concentrations between 1 and 5% of the total number of atoms leads to localization alongside magnetic puddle-like structures. Although the localization lengths are not affected by interactions, staggered magnetism and localization are found to be enhanced if the defects are distributed unevenly between the sublattices of the honeycomb lattice.