論文の概要: Temperature dependent single- and double-quantum relaxation of negatively charged boron vacancies in hexagonal boron nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14358v1
• Date: Tue, 17 Jun 2025 09:58:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.415435
• Title: Temperature dependent single- and double-quantum relaxation of negatively charged boron vacancies in hexagonal boron nitride
• Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素における負電荷ホウ素空孔の温度依存性
• Authors: Lin-Ke Xie, Wei Liu, Kaiyu Huang, Nai-Jie Guo, Jun-You Liu, Yu-Hang Ma, Ya-Qi Wu, Yi-Tao Wang, Zhao-an Wang, Xiao-Dong Zeng, Jia-Ming Ren, Chun Ao, Shuo Deng, Haifei Lu, Jian-Shun Tang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
• Abstract要約: この中心の1量子と2量子の緩和速度を293Kから393Kの範囲で調査する。 その結果, 両緩和速度は温度上昇とともに増加し, 二重量子緩和速度は急速に増大した。 高温(400K以上)では、二重量子緩和速度は単一量子緩和速度よりもはるかに大きく、スピンフォノン相互作用の脱コヒーレンスチャネルを支配している可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.367863165160994
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The negatively charged boron vacancy in two-dimensional hexagonal boron nitride has emerged as a promising candidate for quantum sensing. The coherence time of this defect spins which coherent quantum sensing resides in is limited spin-phonon interactions, while the underlying physical mechanism of the corresponding high-temperature behavior is still not fully understood. Here, we probe the single- and double-quantum relaxation rates on this center over the temperature range from 293 to 393 K. The results show that both relaxation rates increase with increasing temperature, and the double-quantum relaxation rate significantly increases rapidly. At high temperature (above 400 K), the double-quantum relaxation rate is much greater than single-quantum relaxation rate, and may dominate the decoherence channel of spin-phonon interactions. Using a theoretical model of second-order spin-phonon interactions, we attribute the high-temperature spin relaxation rates to interactions with higher-energy effective phonon mode, aiding the further understanding and guiding high-temperature sensing applications.
• Abstract（参考訳）: 2次元の六方晶窒化ホウ素の負電荷のホウ素空孔が量子センシングの候補として浮上している。 コヒーレント量子センシングが存在しているこの欠陥スピンのコヒーレンス時間は、スピン-フォノン相互作用が限定的であるのに対して、対応する高温の挙動の基盤となる物理的メカニズムは、まだ完全には理解されていない。 そこで本研究では, この中心部において温度293～393Kの範囲で1量子緩和速度と2量子緩和速度を探索し, 温度上昇に伴う緩和速度と2量子緩和速度が著しく増加することを示した。 高温(400K以上)では、二重量子緩和速度は単一量子緩和速度よりもはるかに大きく、スピンフォノン相互作用の脱コヒーレンスチャネルを支配している可能性がある。 2階スピンフォノン相互作用の理論モデルを用いて、高温スピン緩和速度を高エネルギー有効フォノンモードとの相互作用とみなす。

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