基于激发态计算与贝叶斯分析的氮化硼中量子发射体辐射特性
材料科学
2020-11-10 v2
摘要
六方氮化硼(hBN)中的点缺陷作为明亮单光子发射体已引起越来越多的关注。然而，对其原子结构与辐射特性的理解仍不完整。在此，我们利用第一性原理密度泛函理论以及GW加Bethe-Salpeter方程计算，研究了hBN中超过20种本征缺陷及碳或氧杂质的激发态与辐射寿命，生成了其发射能量、偏振与寿命的大型数据集。我们发现不同量子发射体间存在广泛差异，激子能量从0.3到4 eV，辐射寿命从ns到ms，取决于不同缺陷结构。通过贝叶斯统计分析，我们识别出多种高似然缺陷发射体，其中本征缺陷被预测具有与实验相符的发射能量与辐射寿命。我们的工作推进了对hBN单光子发射体的微观理解，并引入了表征与识别二维材料中量子发射体的计算框架。
引用
@article{arxiv.2007.10547,
title = {Radiative properties of quantum emitters in boron nitride from excited state calculations and Bayesian analysis},
author = {Shiyuan Gao and Hsiao-Yi Chen and Marco Bernardi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.10547},
year = {2020}
}