論文の概要: The hBN defects database: a theoretical compilation of color centers in hexagonal boron nitride
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12749v1
- Date: Tue, 21 May 2024 13:01:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 13:19:55.431184
- Title: The hBN defects database: a theoretical compilation of color centers in hexagonal boron nitride
- Title（参考訳）: hBN欠損データベース:六方晶窒化ホウ素における色中心の理論的コンパイル
- Authors: Chanaprom Cholsuk, Ashkan Zand, Asli Cakan, Tobias Vogl,
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の発色中心は、量子技術への応用の可能性から、集中的に研究されている。
本稿では,hBN欠陥の電子構造を網羅した密度汎関数理論(DFT)に基づく検索可能なオンラインデータベースを公表する。
実験的に観察された欠陥シグネチャを入力でき、データベースは縮小可能な候補を出力する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5825410941577593
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Color centers in hexagonal boron nitride (hBN) have become an intensively researched system due to their potential applications in quantum technologies. There has been a large variety of defects being fabricated, yet, for many of them, the atomic origin remains unclear. The direct imaging of the defect is technically very challenging, in particular since, in a diffraction-limited spot, there are many defects and then one has to identify the one that is optically active. Another approach is to compare the photophysical properties with theoretical simulations and identify which defect has a matching signature. It has been shown that a single property for this is insufficient and causes misassignments. Here, we publish a density functional theory (DFT)-based searchable online database covering the electronic structure of hBN defects (257 triplet and 211 singlet configurations), as well as their photophysical fingerprint (excited state lifetime, quantum efficiency, transition dipole moment and orientation, polarization visibility, and many more). All data is open-source and publicly accessible at https://h-bn.info and can be downloaded. It is possible to enter the experimentally observed defect signature and the database will output possible candidates which can be narrowed down by entering as many observed properties as possible. The database will be continuously updated with more defects and new photophysical properties (which can also be specifically requested by any users). The database therefore allows one to reliably identify defects but also investigate which defects might be promising for magnetic field sensing or quantum memory applications.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の発色中心は、量子技術への応用の可能性から、集中的に研究されている。
様々な欠陥が作られてきたが、それらの多くは、原子の起源が不明である。
特に回折に制限された場所では、多くの欠陥があり、光学的に活動しているものを特定する必要があるため、欠陥の直接画像化は技術的に非常に難しい。
もう一つのアプローチは、光物性と理論シミュレーションを比較し、どの欠陥が一致するシグネチャを持つかを特定することである。
このために1つの資産が不十分であり、誤割り当てを引き起こすことが示されている。
本稿では,hBN欠陥の電子構造(257三重項と211一重項構成)と光物理指紋(励起状態寿命,量子効率,遷移双極子モーメントと配向,偏光可視性など)を網羅した密度汎関数理論(DFT)に基づく検索可能なオンラインデータベースを公表する。
すべてのデータはオープンソースで、https://h-bn.infoで公開されている。
実験的に観測された欠陥シグネチャを入力でき、データベースは可能な限り多くの観測プロパティを入力して絞り込むことが可能な候補を出力する。
データベースは継続的に更新され、より多くの欠陥と新しいフォトフィジカルな特性が提供される。
したがって、このデータベースは欠陥を確実に識別するだけでなく、どの欠陥が磁場検知や量子メモリの応用に期待できるかを調査することができる。
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