論文の概要: Spin-spin interactions in solids from mixed all-electron and pseudopotential calculations $-$ a path to screening materials for spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.00162v1
• Date: Sat, 30 Jan 2021 06:22:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 06:52:56.444600
• Title: Spin-spin interactions in solids from mixed all-electron and pseudopotential calculations $-$ a path to screening materials for spin qubits
• Title（参考訳）: 全電子および擬ポテンシャル混合計算による固体中のスピンスピン相互作用 : スピン量子ビットのスクリーニング材料への道
• Authors: Krishnendu Ghosh, He Ma, Mykyta Onizhuk, Vikram Gavini, Giulia Galli
• Abstract要約: スピン-ハミルトンパラメータの計算のための密度汎関数理論に基づく実空間的アプローチを提案する。 欠陥を取り巻く原子は全体の全電子精度を得るためには、全電子レベルで処理する必要がある。 また,クラスタ相関展開法を用いて計算したコヒーレンス時間について,スピン力学の定量的予測における正確なスピン-ハミルトンパラメータの重要性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5119440099674917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Understanding the quantum dynamics of spin defects and their coherence properties requires accurate modeling of spin-spin interaction in solids and molecules, for example by using spin Hamiltonians with parameters obtained from first-principles calculations. We present a real-space approach based on density functional theory for the calculation of spin-Hamiltonian parameters, where only selected atoms are treated at the all-electron level, while the rest of the system is described with the pseudopotential approximation. Our approach permits calculations for systems containing more than 1000 atoms, as demonstrated for defects in diamond and silicon carbide. We show that only a small number of atoms surrounding the defect needs to be treated at the all-electron level, in order to obtain an overall all-electron accuracy for hyperfine and zero-field splitting tensors. We also present results for coherence times, computed with the cluster correlation expansion method, highlighting the importance of accurate spin-Hamiltonian parameters for quantitative predictions of spin dynamics.
• Abstract（参考訳）: スピン欠陥の量子力学とそのコヒーレンス特性を理解するには、例えば第一原理計算から得られるパラメータを持つスピンハミルトニアンを用いて、固体と分子のスピン-スピン相互作用の正確なモデリングが必要である。 スピンハミルトニアンパラメータの計算に密度汎関数理論に基づく実空間的アプローチを提案する。ここでは選択された原子のみが全電子レベルで扱われ、残りの部分は擬ポテンシャル近似で記述される。 提案手法は, ダイヤモンドおよび炭化ケイ素の欠陥を示す1000以上の原子を含む系の計算を可能にする。 欠陥を囲む少数の原子のみが全電子レベルで扱う必要があることを示し、超微細およびゼロフィールド分割テンソルの全体的全電子精度を得る。 また,クラスター相関展開法を用いて計算したコヒーレンス時間について,スピンダイナミクスの定量的予測における正確なスピン-ハミルトンパラメータの重要性を強調する。

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