六方氮化硼中自旋缺陷的系间窜越与激子-缺陷耦合
材料科学
2021-03-25 v2 量子物理
摘要
尽管二维（2D）系统已被认为是单光子发射体或自旋量子比特的新兴且可扩展的宿主材料，但这些量子缺陷不受控制且未确定的化学本质一直是进一步发展的障碍。利用外源缺陷的设计可规避这些长期问题并提供终极解决方案。在此我们建立了一个完整的理论框架，以准确且系统地设计宽禁带二维系统中的量子缺陷。借助该方法，自旋量子比特发现过程中静态与动态的基本性质被同等考虑。特别地，多体相互作用如缺陷-激子耦合对于描述超薄二维系统中缺陷的激发态性质至关重要。同时，非辐射过程如声子辅助衰变与系间窜越速率需要仔细评估，它们与辐射过程相互竞争。基于第一性原理计算的彻底筛选，我们确定了六方氮化硼中有前景的单光子发射体如 SiVV 以及自旋量子比特如 TiVV 和 MoVV。本工作为二维材料中的缺陷设计提供了完整的第一性原理理论框架。
引用
@article{arxiv.2009.02830,
title = {Intersystem Crossing and Exciton-Defect Coupling of Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride},
author = {Tyler J. Smart and Kejun Li and Junqing Xu and Yuan Ping},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02830},
year = {2021}
}
备注
7 figures; 2 tables