論文の概要: Acoustic-phonon-driven spin-lattice relaxation of the hBN boron vacancy in the sub-THz regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07642v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 17:00:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.470422
• Title: Acoustic-phonon-driven spin-lattice relaxation of the hBN boron vacancy in the sub-THz regime
• Title（参考訳）: サブTHz系におけるhBNホウ素空孔の音響的フォノン駆動によるスピン格子緩和
• Authors: Priyo Adhikary, Pramey Upadhyaya,
• Abstract要約: スピンフォノン緩和理論は2次元量子欠陥中心における実験的に観察された非単調場と温度依存性に応用される。 その結果、2次元量子欠陥中心における実験的に観察された非単調場と温度依存性の微視的解釈が得られた。
• 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: The negatively charged boron vacancy center in hexagonal boron nitride is a premier candidate for quantum sensing, yet its performance is critically limited by longitudinal spin-lattice relaxation time ($T_1$). A microscopic understanding of spin relaxation in the high magnetic field regime remains elusive, as the relevant Zeeman transitions lie far below the optical phonon energies typically invoked to describe the relaxation process. Here, we apply an \textit{ab initio} acoustic mode spin-phonon relaxation theory to this problem and quantitatively reproduce the experimental magnetic field and temperature dependence of $T_1$ without empirical fitting parameters. We demonstrate that the relaxation dynamics are driven by a direct one-phonon emission and absorption process resonant with the Zeeman splitting. Furthermore, we identify the out-of-plane flexural phonon branch which is unique to two-dimensional hosts, as the primary source of decoherence, creating a distinct low-energy spectral function that facilitates spin relaxation. Our results provide a microscopic interpretation of the experimentally observed non-monotonic field and temperature dependence in two-dimensional quantum defect centers.
• Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素の負電荷のホウ素空孔中心は量子センシングの第一候補であるが、その性能は縦軸-格子緩和時間(T_1$)によって決定的に制限される。 高磁場状態におけるスピン緩和の微視的理解は、関連するゼーマン転移は、緩和過程を記述するために通常呼び出される光フォノンエネルギーよりはるかに低い位置にあるため、いまだ解明されていない。 本稿では, 音響モードスピンフォノン緩和理論をこの問題に適用し, 実験磁場と温度依存性を実験的に再現する。 緩和力学はゼーマン分裂と直接の1フォノン放出と吸収過程共鳴によって駆動されることを示した。 さらに, 2次元ホストに特有の平面外曲げフォノン分岐をデコヒーレンスの主要な源として同定し, スピン緩和を促進する低エネルギースペクトル関数を創出する。 その結果,2次元量子欠陥中心における実験的に観察された非単調場と温度依存性の微視的解釈が得られた。

関連論文リスト

• Investigating Spectral Dynamics and Spin Signatures of a Mechanically Isolated Quantum Emitter in hBN [70.39382957795658]
  六方晶窒化ホウ素の機械的に単離された欠陥中心は、コヒーレントな量子エミッタを約束している。 我々は、コプラナー導波路上に集積されたhBN中の単一の機械的に分離された量子エミッタについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-16T13:24:11Z)
• Mechanistic principles of exciton-polariton relaxation [0.0]
  上方偏光子の励起から続く励起子-偏光子緩和過程の機械的理解を提供する。 我々は,同じフォノン変動同期効果が極性緩和経路において中心的な役割を果たすことを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-14T01:44:52Z)
• Theory of dynamical superradiance in organic materials [0.0]
  電子状態が振動モードに結合する有機材料に対する動的超放射能の理論を開発する。 振動モード結合の存在下では超輝度が可能であることを示す。 本研究では,光子数上昇時間の非対称性をキャビティ周波数の減衰関数として同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-03T06:55:20Z)
• Tensorial Spin-Phonon Relaxation Reveals Mode-Selective Relaxation Pathways in a Single-Molecule Magnet [2.889874897410346]
  単分子磁石におけるスピン緩和テンソルの計算のための第1原理フレームワークを提案する。 我々の形式主義は直接(1フォノン)と共振ラマン(2フォノン)の緩和過程を捉えている。 結果は、第一原理スピンフォノンテンソルが脱コヒーレンス経路の予測的な洞察を与えることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-23T20:12:56Z)
• Intermediate Excited State Relaxation Dynamics of Boron-Vacancy Spin Defects in Hexagonal Boron Nitride [0.0]
  広い温度範囲におけるパルスレーザー励起下での光サイクルにおける励起状態と中間状態のダイナミクスについて検討した。 実験では、準安定状態から室温で基底状態に戻ると24 nsの緩和時間を示す。 我々は、中間状態の緩和を考慮したパルス光検出磁気共鳴シーケンスを最適化した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-28T18:23:07Z)
• Spin-phonon decoherence in solid-state paramagnetic defects from first principles [79.4957965474334]
  ダイヤモンドと六方晶窒化ホウ素の常磁性欠陥はスピンと光学特性のユニークな組み合わせを持ち、固体量子ビットを形成する。 これらのスピン量子ビットのコヒーレンスはスピンフォノン緩和によって著しく制限されているが、この過程の完全な理解はまだ得られていない。 ゼロフィールド分割の低周波2フォノン変調がスピン緩和とデコヒーレンスの原因であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T13:48:05Z)
• Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single qubit sensor [62.997667081978825]
  ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。 この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。 我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-21T18:00:17Z)
• Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
  単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。 まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)

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。