論文の概要: Intrinsic high-fidelity spin polarization of charged vacancies in hexagonal boron nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.11953v1
• Date: Mon, 17 Jun 2024 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-06-20 00:26:41.702497
• Title: Intrinsic high-fidelity spin polarization of charged vacancies in hexagonal boron nitride
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素における荷電空孔の固有高忠実スピン偏極
• Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の負の帯電ホウ素空孔(mathrmV_mathrmB-$)は、2次元材料の欠陥の間で大きな注目を集めている。 我々は、周囲条件下での他の固体スピン欠陥を克服し、スピン偏極のほぼ均一度を予測する半古典的モデルを開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.702226162822497
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The negatively charged boron vacancy ($\mathrm{V}_{\mathrm{B}}^-$) in hexagonal boron nitride (hBN) has garnered significant attention among defects in two-dimensional materials. This owes, in part, to its deterministic generation, well-characterized atomic structure, and optical polarizability at room temperature. We investigate the latter through extensive measurements probing both the ground and excited state polarization dynamics. We develop a semiclassical model based on these measurements that predicts a near-unity degree of spin polarization, surpassing other solid-state spin defects under ambient conditions. Building upon our model, we include the presence of nuclear spin degrees of freedom adjacent to the $\mathrm{V}_{\mathrm{B}}^-$ and perform a comprehensive set of Lindbladian numerics to investigate the hyperfine-induced polarization of the nuclear spins. Our simulations predict a number of important features that emerge as a function of magnetic field which are borne out by experiment.
• Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素 (hBN) における負電荷のホウ素空孔 (\mathrm{V}_{\mathrm{B}}^-$) は2次元材料の欠陥において顕著な注目を集めている。 これは部分的には、その決定論的生成、良好な特性を持つ原子構造、室温での光学偏光性に起因している。 地表面と励起状態の偏光ダイナミクスを両立させた広範囲な測定により,後者について検討した。 これらの測定に基づいて半古典的モデルを構築し、周囲条件下での他の固体スピン欠陥を克服し、スピン偏極のほぼ均一度を予測する。 我々のモデルに基づいて、我々は$\mathrm{V}_{\mathrm{B}}^-$に隣接する核スピンの自由度の存在を含み、核スピンの超微細誘導偏極を研究するためにリンドブラディアン数値の包括的集合を実行する。 我々のシミュレーションは、実験によって生じる磁場の関数として現れる多くの重要な特徴を予測している。

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