以赫兹级精度测定固体中单自旋缺陷的温度依赖行为
量子物理
2022-12-07 v1
摘要
揭示固体中单自旋缺陷的性质对于基于固态系统的量子应用至关重要。然而，由于单缺陷测量精度低于缺陷系综，研究单缺陷的温度依赖性质十分困难。本文报道了金刚石中单个带负电氮空位（NV）中心哈密顿量参数的温度依赖关系被精确测量，结果与第一性原理计算合理吻合。特别地，与随机分布的 C 核自旋的超精细相互作用被清晰观察到随温度变化，相关系数以赫兹级精度测得。通过第一性原理计算，这些温度依赖行为归因于热膨胀和晶格振动两者。我们的结果为将核自旋用作纳米尺度更稳定的温度计铺平了道路。这里开发的高精度测量和第一性原理计算方法可进一步推广到其它固态自旋缺陷。
引用
@article{arxiv.2212.02849,
title = {Temperature-dependent behaviors of single spin defects in solids determined with Hz-level precision},
author = {Shaoyi Xu and Mingzhe Liu and Tianyu Xie and Zhiyuan Zhao and Qian Shi and Pei Yu and Chang-Kui Duan and Fazhan Shi and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02849},
year = {2022}
}