面向六方氮化硼中作为量子比特的顺磁性取代碳缺陷的从头算鉴别

六方氮化硼（hBN）中的顺磁性取代碳（C$_\text{B}$、C$_\text{N}$）缺陷被讨论为量子比特的候选者。其鉴别与适用性通过光致发光（PL）、电荷跃迁、电子顺磁共振与光探测磁共振（ODMR）谱进行研究。借助高效的平面波周期超晶胞从头算密度泛函理论方法，揭示了其中的若干清晰趋势。特别地，这增进了对 C$_\text{B}$ 与 C$_\text{N}$ 之间间距作用的理解。在大多数情形下，缺陷中性与单电荷基态间的电荷跃迁被预测为实验上可触及，因为电荷跃迁能级（CTL）位置位于带隙之内。文中亦讨论了后验电荷修正。通过将结果与近期观测到的 PL 及 ODMR 谱比较，近乎确认一个实验上孤立的单自旋中心为中性 C$_\text{B}$ 点缺陷。