自旋缺陷中 intersystem crossing 速率的第一性原理框架：电子关联的作用
材料科学
2025-07-22 v2 量子物理
摘要
光学活性自旋缺陷在固体中是量子技术的有前景的平台。本文提出了一个第一性原理框架来探讨 intersystem crossing（ISC）过程，这些过程代表了用于处理自旋缺陷的光学自旋极化循环中的关键步骤。以氮空位中心（NV center）为案例研究，我们展示了该框架有效地捕捉了电子关联效应，用于计算许多体电子态及其自旋轨道耦合和电子-声子相互作用，同时系统性地处理有限尺寸效应。我们通过测量荧光寿命来验证预测，发现理论与实验之间的一致性Excellent。本文所提出的框架为探索各种自旋缺陷的光学循环提供了一个灵活且稳健的工具，完全基于第一性原理。
引用
@article{arxiv.2502.19658,
title = {First-Principles Framework for the Prediction of Intersystem Crossing Rates in Spin Defects: The Role of Electron Correlation},
author = {Yu Jin and Jinsoo Park and Marquis M. McMillan and Daniel Donghyon Ohm and Corrie Barnes and Benjamin Pingault and Christopher Egerstrom and Benchen Huang and Marco Govoni and F. Joseph Heremans and David D. Awschalom and Giulia Galli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19658},
year = {2025}
}