論文の概要: Photoionization of negatively charged NV centers in diamond: theory and
ab initio calculations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09144v2
- Date: Tue, 20 Apr 2021 07:26:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 04:49:28.557976
- Title: Photoionization of negatively charged NV centers in diamond: theory and
ab initio calculations
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の負電荷NV中心の光イオン化:理論とアブ初期計算
- Authors: Lukas Razinkovas, Marek Maciaszek, Friedemann Reinhard, Marcus W.
Doherty and Audrius Alkauskas
- Abstract要約: ダイヤモンド中の負電荷窒素空孔中心の光イオン化閾値と断面積のab-initio計算を行った。
レベル3ドルからイオン化すると、NV中心は準安定な4ドルに移行します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present ab-initio calculations of photoionization thresholds and cross
sections of the negatively charged nitrogen-vacancy (NV) center in diamond from
the ground $^{3}\!A_2$ and the excited $^{3}\!E$ states. We show that after the
ionization from the $^{3}\!E$ level the NV center transitions into the
metastable $^{4}\!A_2$ electronic state of the neutral defect. We reveal how
spin polarization of $\mathrm{NV}^{-}$ gives rise to spin polarization of the
$^{4}\!A_2$ state, providing an explanation of electron spin resonance
experiments. We obtain smooth photoionization cross sections by employing dense
$k$-point meshes for the Brillouin zone integration together with the band
unfolding technique to rectify the distortions of the band structure induced by
artificial periodicity of the supercell approach. Our calculations provide a
comprehensive picture of photoionization mechanisms of $\mathrm{NV}^{-}$. They
will be useful in interpreting and designing experiments on charge-state
dynamics at NV centers. In particular, we offer a consistent explanation of
recent results of spin-to-charge conversion of NV centers.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中における負電荷窒素空孔(NV)中心の光イオン化しきい値と断面積のab-initio計算を$^{3}\!
A_2$と興奮した$^{3}\!
E$州。
イオン化後、$^{3}\!
e$ レベル nv センターは、メタ安定$^{4}\!
A_2$中性欠陥の電子状態。
我々は、$\mathrm{NV}^{-}$のスピン偏極が$^{4}\!
A_2$状態、電子スピン共鳴実験の説明を提供する。
超セルの人工周期性によって生じるバンド構造の歪みを補正するために、ブリルアンゾーン統合のための高密度な$k$-pointメッシュとバンド展開技術を用いてスムーズな光イオン化断面積を得る。
我々の計算は、$\mathrm{nv}^{-} の光イオン化機構の包括的な図示を提供する。
それらは、NVセンターでの電荷状態ダイナミクスの実験の解釈と設計に有用である。
特に、NV中心のスピン-電荷変換の最近の結果について一貫した説明を提供する。
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