論文の概要: Revisiting intrinsic spin defects in hexagonal boron nitride with r2SCAN

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.09002v1
• Date: Wed, 10 Sep 2025 21:01:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-12 16:52:24.150693
• Title: Revisiting intrinsic spin defects in hexagonal boron nitride with r2SCAN
• Title（参考訳）: r2SCANによる六方晶窒化ホウ素の内在性スピン欠陥の再検討
• Authors: Petros-Panagis Filippatos, Tom J. P. Irons, Katherine Inzani,
• Abstract要約: hBNは、光学的に対応可能な常磁性スピン欠陥のホストとして、固体量子技術に非常に有望である。 バルクhBNの固有点欠陥は密度汎関数理論を用いてモデル化される。 VB-、BN0、Bi+、Ni+の欠陥は、技術的に望ましい波長でゼロフォノン発光を持つ安定な色中心として同定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hexagonal boron nitride (hBN) is a wide band gap, van der Waals material that is highly promising for solid-state quantum technologies as a host of optically addressable, paramagnetic spin defects. Intrinsic and extrinsic point defects provide a range of emission energies, but the atomic-level structures related to observed transitions are not fully characterised. In this work, intrinsic point defects in bulk hBN are modelled using density functional theory at the level of the meta-generalized gradient approximation (meta-GGA), considering their formation energies, electronic spectra and magnetic properties. The meta-GGA exchange-correlation functional r2SCAN is found to offer a balance between accuracy and computational efficiency for specific properties, while its predictive performance for bound-exciton stability is limited when compared to higher-level hybrid functionals. This implies opportunities for its use in optimised, hierarchical computational defect screening workflows. Under revised criteria, VB-, BN0, Bi+ and Ni+ defects are identified as stable colour centres with zero-phonon emission within technologically desirable wavelengths, making them promising for use in quantum networks and sensors.
• Abstract（参考訳）: ヘキサゴナル窒化ホウ素(ヘキサゴナルホウ素、英: hexagonal boron nitride、hBN)は、光学的に対応可能な常磁性スピン欠陥のホストとして固体量子技術に高い期待を抱く広帯域ギャップ、ファンデルワールス材料である。 内在的および外在的な点欠陥は、様々な放出エネルギーをもたらすが、観察された遷移に関連する原子レベル構造は、完全に特徴づけられていない。 本研究では, メタ一般化勾配近似(meta-GGA)のレベルでの密度汎関数理論を用いて, その生成エネルギー, 電子スペクトル, 磁気特性を考慮し, バルクhBNの固有点欠陥をモデル化する。 メタGA交換相関関数 r2SCAN は, 特定の特性に対する精度と計算効率のバランスを保ちながら, 高次ハイブリッド関数と比較して, 境界励起安定性の予測性能は制限されている。 これは最適化された階層型計算欠陥スクリーニングワークフローでの利用機会を示唆している。 改訂された基準の下では、VB-、BN0、Bi+、Ni+の欠陥は、技術的に望ましい波長でゼロフォノン発光を持つ安定な色中心として識別され、量子ネットワークやセンサーでの使用が期待できる。

関連論文リスト

• Extracting Membrane-like hexagonal Boron Nitride hosting single Defect Centers for Resonator Integration [45.92397921863963]
  光共振器への膜の統合は、光力学を含む様々な応用において重要な役割を果たしている。 層状2次元材料は、原子に似た量子エミッタをホストする膜候補として出現している。 我々は、スペクトル的に狭い単一光子エミッタを含む市販hBNの膜状構造を抽出するナノスケール操作技術の開発を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-19T16:22:58Z)
• Disorder-Engineered Hybrid Plasmonic Cavities for Emission Control of Defects in hBN [0.0]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)中の欠陥ベースの量子放出体は、スケーラブルな量子フォトニクスのための構成要素を約束している。 本研究は、hBNナノフレーク中の欠陥ベースの量子エミッタとプラズモンナノキャビティを統合するための低コストな製造手法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-17T13:46:15Z)
• Electron-Electron Interactions in Device Simulation via Non-equilibrium Green's Functions and the GW Approximation [71.63026504030766]
  電子-電子(e-e)相互作用は、量子輸送シミュレーションに明示的に組み込まれなければならない。 この研究は、非平衡条件下でのナノデバイスの大規模原子論的量子輸送シミュレーションを報告した最初のものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-17T15:05:33Z)
• Quantum Emission from Coupled Spin Pairs in Hexagonal Boron Nitride [4.1020458874018795]
  広帯域ギャップ材料における光学的に対応可能な欠陥量子ビットは、室温量子情報処理の候補として好ましい。 二次元六方晶窒化ホウ素(hBN)は、量子メモリで明るい量子エミッタをホストする大きなポテンシャルを持つ魅力的な固体プラットフォームである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-24T08:40:38Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Database of semiconductor point-defect properties for applications in quantum technologies [54.17256385566032]
  我々はダイヤモンド、炭化ケイ素、シリコンなど様々な半導体の5万点欠陥を計算した。 生成エネルギー,スピン特性,遷移双極子モーメント,ゼロフォノン線など,これらの欠陥の関連光学的および電子的特性を特徴付ける。 内在シリコンで安定な2331個の複合欠陥が検出され、光に輝く多くのスピン量子ビット候補と単一光子源を特定するためにフィルタされる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-28T19:51:08Z)
• Quantum sensing and imaging with spin defects in hexagonal boron nitride [2.8409310270487538]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)における色中心は、新しい量子応用の候補として期待されている。 最近発見されたhBNの光学的に対応可能なスピン欠陥は、量子センシングへの応用のために光子と電子スピンの間の量子界面を提供する。 このレビューでは、hBNのスピン欠陥を伴うナノスケールおよびマイクロスケール量子センシングの急速に発展する分野を概説する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-22T06:21:28Z)
• Review on coherent quantum emitters in hexagonal boron nitride [91.3755431537592]
  六方晶窒化ホウ素の欠陥中心の現況を光学的コヒーレント欠陥中心に焦点をあてて論じる。 スペクトル遷移線幅は室温でも異常に狭いままである。 この分野は、量子光学、量子フォトニクス、スピン光学などの量子技術への影響で広い視点に置かれている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-31T12:49:43Z)
• Mechanical Decoupling of Quantum Emitters in Hexagonal Boron Nitride from Low-Energy Phonon Modes [52.77024349608834]
  六方晶窒化ホウ素 (hBN) の量子放出体は, 最近, 室温のフーリエ変態限界に従って均一な直線幅を持つことが報告された。 この異常な観測は、hBNホスト物質の2つの平面の間にエミッターが配置されている場合に発生する、面内フォノンモードからの分離に遡る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-22T20:00:49Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。