hBN 缺陷数据库:六方氮化硼中色心的理论汇编
量子物理
2024-08-02 v2 应用物理
计算物理
摘要
六方氮化硼 (hBN) 中的色心因其在量子技术中的潜在应用而成为被密集研究的系统。目前已有各种各样的缺陷被制备出来,然而其中许多缺陷的原子起源仍不清楚。对缺陷进行直接成像在技术上极具挑战性,特别是由于在衍射极限光斑内存在许多缺陷,因此必须识别出其中光学活性的那一个。另一种方法是将光物理性质与理论模拟进行比较,并识别哪个缺陷具有匹配的特征。已有研究表明,仅凭单一性质进行此操作是不充分的,并会导致错误归属。在此,我们发布了一个基于密度泛函理论 (DFT) 的可搜索在线数据库,涵盖 hBN 缺陷的电子结构(257 个三重态和 211 个单态构型),以及它们的光物理指纹(激发态寿命、量子效率、跃迁偶极矩与取向、偏振可见度等更多参数)。所有数据均为开源,可在 https://h-bn.info 公开访问并下载。用户可以输入实验观测到的缺陷特征,数据库将输出可能的候选缺陷,并可通过输入尽可能多的观测性质来缩小范围。该数据库将持续更新更多缺陷和新的光物理性质(任何用户也可以专门请求特定属性)。因此,该数据库不仅允许人们可靠地识别缺陷,还可以研究哪些缺陷在磁场传感或量子存储应用中可能具有前景。
引用
@article{arxiv.2405.12749,
title = {The hBN defects database: a theoretical compilation of color centers in hexagonal boron nitride},
author = {Chanaprom Cholsuk and Ashkan Zand and Asli Cakan and Tobias Vogl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12749},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 5 figures