六方氮化硼中单个缺陷的光学吸收与发射机制

我们研究了六方氮化硼(h-BN)中孤立缺陷的尖锐零声子线(ZPLs)的偏振选择定则，并将我们的发现与涉及两个电子态的位形坐标模型的预测进行了比较。我们的调查跨越约550-740 nm的光谱范围，揭示出与两能级模型不一致的是，吸收和发射偶极经常未对齐。我们将偶极失准角(${\Delta}{\theta}$)与ZPL斯托克斯位移(${\Delta}E$)联系起来，发现当${\Delta}E$对应于允许的h-BN声子频率时${\Delta}{\theta}\sim 0{\deg}$，而当${\Delta}E$超过最大允许的h-BN声子频率时$0{\deg}\leq{\Delta}{\theta}\leq 90{\deg}$。因此，两能级位形坐标模型在描述由创建一个光学声子介导的激发时成功，但在描述需要创建多个声子的激发时失败。我们提出，需要创建多个声子的直接激发由于h-BN中的低黄-里斯因子而效率低下，并且这些ZPL反而通过中间电子态被间接激发。这一假设由使用两个不同波长激发的单个ZPL的偏振测量所证实，表明单个ZPL可能由多种机制激发。这些发现为h-BN中基于缺陷的新型单光子源的光学循环性质提供了新的见解。