3C-SiC 中硅空位的稳定性与退相干分析

我们研究 3C SiC 中的硅空位作为量子技术领域中受关注的色心，聚焦于其与含有天然同位素浓度的 Si29 和 C13 核的 SiC 核自旋浴的磁相互作用。我们用基于密度泛函理论（Density Functional Theory）的第一性原理方法计算系统的能量与磁性质，确定硅空位的中性电荷态对 p 掺杂 3C SiC 系统最为有利。我们随后在电子自旋与核自旋浴相互作用上评估自由感应衰减（Free Induction Decay）与 Hahn 回波序列。此处，由单核自旋翻转过程引起的电子自旋回波包络调制（Electron Spin Echo Envelope Modulation）现象及整体衰减，在团簇关联展开（Cluster Correlation Expansion）理论背景下被凸显。我们发现非指数相干衰减，这是受环境低频 1/f 噪声影响的固态量子比特的典型特征。