用于量子光子学的六方氮化硼中碳污染的拓扑缺陷
材料科学
2024-06-04 v3
摘要
拓扑缺陷（如 Stone-Wales 缺陷和晶界）在二维材料中很常见。在本研究中，我们调查了六方氮化硼中拓扑缺陷与碳污染之间复杂的相互作用，揭示了一类有趣的色心。我们证明，碳污染和应变均能稳定 Stone-Wales 构型，并产生在可见光谱范围内具有理想光学特性的发射体。受这些结果的启发，我们进一步证明，晶界处的碳原子可以解决高能的 B-B 和 N-N 键，导致非常有利的原子结构，这可能促进碳污染在边界处的积累。与受污染的 Stone-Wales 缺陷类似，碳掺杂的晶界也能产生在可见光谱范围内发射的色心，具有短的辐射寿命和高的德拜 - 沃勒 (Debye-Waller) 因子。我们的发现阐明了一类令人兴奋的缺陷，并为在 hBN 中识别色心和单光子发射体铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2403.00755,
title = {Carbon-contaminated topological defects in hexagonal boron nitride for quantum photonics},
author = {Rohit Babar and Ádám Ganyecz and Igor A. Abrikosov and Gergely Barcza and Viktor Ivády},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00755},
year = {2024}
}