基于第一性原理设计自旋缺陷的形成
材料科学
2023-03-30 v1
摘要
自旋量子比特在量子技术中的充分实现，依赖于在半导体和绝缘体中控制与设计自旋缺陷形成过程的能力。我们提出一种计算协议，用于在原子尺度研究点缺陷的合成，并将其应用于碳化硅中一种颇具前景的自旋量子比特——双空位（VV）的研究。我们的策略结合了基于密度泛函理论的电子结构计算，以及增强采样技术耦合第一性原理分子动力学。我们预测了高温下 VV 形成的最优退火温度，并展示了如何通过设计材料的费米能级来优化多种碳化硅多型中缺陷的产率。我们的结果与现有实验数据高度吻合，并提供了关于点缺陷随温度变化的形成与湮灭过程的全新原子尺度见解。
引用
@article{arxiv.2303.16319,
title = {Engineering the formation of spin-defects from first principles},
author = {Cunzhi Zhang and Francois Gygi and Giulia Galli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16319},
year = {2023}
}