含稀有同位素的金刚石色心用于基础对称性检验
量子物理
2023-05-11 v1
摘要
在粒子中探测到非零电偶极矩（EDM）将明确表明存在超越标准模型的新物理。一条潜在途径是探测核Schiff矩，其大小因核八极形变的存在而增强。然而，由于具有此类“梨形”核的同位素产率极低，高效捕获、探测和操控它们是一项关键前提。将其掺入合成金刚石光学晶体中可产生具有明确类分子结构和金刚石带隙内孤立电子态的缺陷，从而提高捕获效率，实现对甚至单个原子的重复探测，并产生窄光学线宽。在本研究中，我们使用密度泛函理论（DFT）研究了含^229Pa（一种被预测具有极强核八极形变的稀有同位素）的金刚石中晶体缺陷的形成、结构和电子性质。此外，我们识别并研究了具有相似电子结构的稳定含镧系元素缺陷，作为非放射性替代物以辅助实验方法。我们的发现为此类缺陷的存在提供了前景，并有助于开发受量子信息处理启发的稀有同位素研究技术工具箱。
引用
@article{arxiv.2305.05781,
title = {Rare Isotope-Containing Diamond Color Centers for Fundamental Symmetry Tests},
author = {Ian M. Morris and Kai Klink and Jaideep T. Singh and Jose L. Mendoza-Cortes and Shannon S. Nicley and Jonas N. Becker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05781},
year = {2023}
}