六方氮化硼中C2CN与VNNB缺陷电子-声子相互作用的第一性原理计算
材料科学
2023-07-05 v1 量子物理
摘要
二维六方氮化硼（h-BN）中的量子发射体因在室温下观测到超亮发射而备受关注。近期在室温下从h-BN薄片中发射出傅里叶变换（FT）极限光子的观测，对固态发射体在高温下呈现宽零声子线的预期提出了质疑。造成窄线的机制被认为是发射体轨道面外畸变导致其与面内声子机械退耦。所有退耦发射体产生的光子均沿面内方向，表明偶极矩垂直于h-BN平面。受高效可扩展室温不可区分光子源前景的激励，我们开发了基于密度泛函理论（DFT）的方法，以确定具有面内和面外跃迁偶极矩的缺陷的电子-声子耦合。我们的DFT计算揭示，C2CN缺陷具有面内跃迁偶极矩，而VNNB缺陷的偶极矩垂直于平面。我们利用近期在QUANTUM ESPRESSO中实现的二维框架，确定了与h-BN缺陷结构相关的声子态密度和电子-声子矩阵元。我们发现没有迹象表明面外跃迁偶极矩足以在室温下获得FT极限光子。我们的工作也为未来的DFT软件开发提供了方向，并增添了与固态量子信息处理领域研究者相关的日益增长的计算列表。
引用
@article{arxiv.2207.14411,
title = {A first-principles calculation of electron-phonon interactions for the $\text{C}_2\text{C}_\text{N}$ and $\text{V}_\text{N}\text{N}_\text{B}$ defects in hexagonal boron nitride},
author = {Kenneth Sharman and Omid Golami and Stephen Wein and Hadi Zadeh-Haghighi and Claudia Gomes da Rocha and Alexander Kubanek and Christoph Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14411},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 4 figures