二维硼氮化物中硼空位中心的自旋-声子松弛

承托着色心和自旋缺陷的二维材料正在成为量子技术的关键平台。然而，降低维度对嵌入缺陷自旋的自旋-晶格松弛时间（$T_1$）的影响——对于量子应用至关重要——仍然鲜为人知。本研究对单层硼氮化物（BN）、AA$^\prime$ 堆叠六角 BN（hBN）以及 ABC 堆叠六方 BN（rBN）中负电硼空位（V$_{\text{B}}^-$）缺陷进行了系统的第一性原理研究。我们的结果表明，单层 BN 和 hBN 中 V$_{\text{B}}^-$ 的 $T_1$ 时间在室温下几乎相同。令人惊讶的是，尽管 rBN 的对称性降低开辟了额外的自旋松弛通道，V$_{\text{B}}^-$ 仍显示出比 hBN 更长的 $T_1$。我们将这一现象归因于 rBN 中振动模式更刚性的挠向模式，这些模式在较小强度下激活了自旋-声子松弛。这些发现表明，rBN 中的 V$_{\text{B}}^-$ 具备增强的自旋相干性，值得作为量子技术应用的热门候选材料。