相互作用的 donor-acceptor 对是六方烯素氮化硼中耦合自旋光学信号的来源

可光学可寻址的自旋缺陷在六方烯素氮化硼中持有实现室温量子技术的前景，但其 microscopic identity 仍然鲜为人知。通过 first principles 计算，我们表明，耦合自旋光学信号源于相互作用的 donor acceptor 对，而非常认为的孤立缺陷。 intra 和 inter pair 间距控制电荷转移、电子结构和自旋耦合，从而在 zero phonon lines、phonon sidebands、lifetimes 和 optically detected magnetic resonance 对比的符号中产生巨大影响。重要的是，我们识别了两种 charge-state-dependent 耦合 regime，并将该模型扩展到相关缺陷群体，从而解释了广泛的实验观察。我们的结果建立了耦合缺陷行为的 microscopic 框架，并为宽带隙半导体中的 spin-active 量子发射器提供了设计原则。