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氟化锂中空位簇的第一性原理自旋与光学性质

材料科学 2025-01-03 v2 量子物理

摘要

氟化锂中空位簇导致的颜色中心已在理论和实验中详细研究了超过一个世纪,催生了 various 应用于固态激光器、宽带光子器件和辐射剂量计的应用。这些颜色中心因其自旋特性以及与晶格之间的强耦合,使其成为量子信息科学应用的有吸引力的候选平台,其性质可轻易调节。本文我们对氟化锂中常见空位缺陷进行了混合函数计算,包括其能量、自旋和光学性质。我们指出,对一广泛范围的混合函数参数进行调控以匹配实验带隙,某些缺陷在其预测光学性质方面几乎没有变化。我们进一步表明,要满足广义 Koopman 定理并正确定位缺陷能级于带隙中的位置所需的参数,即使对于同一缺陷的不同电荷态也会发生巨大变化。我们的工作确立了计算轻量级混合函数方法在预测极性材料中颜色中心的光学和能量性质方面的准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.21060,
  title  = {First-principles Spin and Optical Properties of Vacancy Clusters in Lithium Fluoride},
  author = {Mariano Guerrero Perez and Keegan Walkup and Jordan Chapman and Pranshu Bhaumik and Giti A. Khodaparast and Brenden A. Magill and Patrick Huber and Vsevolod Ivanov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.21060},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures