論文の概要: High-Field EPR/ENDOR of N/Be Centers for Defect Engineering in 6H-SiC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27862v1
• Date: Thu, 30 Jul 2026 08:38:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.465649
• Title: High-Field EPR/ENDOR of N/Be Centers for Defect Engineering in 6H-SiC
• Title（参考訳）: 6H-SiCにおけるN/Be欠陥工学センターの高磁場EPR/endor
• Abstract要約: 窒素とベリリウムを共ドープした6H-SiC単結晶を1018cm-3。 ENDOR測定は、局所的なシリコンと炭素環境との電子核相互作用を解明した。 その結果, 結晶構造特性を保ちながら, 機能的役割の異なる二重不純物を組み込むことの可能性を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.028106259549258144
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Silicon carbide (SiC) in its various structural modifications is widely used in power semiconductor electronics, operating under extreme conditions of high temperature, high voltage, and intense radiation. The discovery of spin defects (S>0) with unique optical and coherent properties has further positioned SiC as a promising platform for quantum technologies. Here, we investigate a 6H-SiC single crystal co-doped with nitrogen and beryllium at concentrations of 1018 cm-3, using continuous-wave and pulsed electron paramagnetic resonance (EPR) and electron-nuclear double resonance (ENDOR). To enhance spectral resolution, experiments were conducted in the W-band (94 GHz; B = 3.4 T). Pulsed EPR identified nitrogen donors and beryllium acceptors in various lattice positions, allowing for the determination of their phase coherence and spin-lattice relaxation times. ENDOR measurements elucidated the electron-nuclear interactions with the local silicon and carbon environment, including distant coordination spheres. The observed hyperfine structures indicated highly delocalized spin density within the supercell. The TRIPLE resonance spectra verify coupled nuclear spin subspaces from different coordination spheres due to defect spin density. These results demonstrate the feasibility of incorporating dual impurities with distinct functional roles while preserving the crystal lattice`s structural features.
• Abstract（参考訳）: 炭化ケイ素(SiC)の様々な構造変化は、高温、高圧、強放射線といった極端な条件下で動作するパワー半導体エレクトロニクスで広く用いられている。 独特な光学的およびコヒーレントな性質を持つスピン欠陥(S>0)の発見により、SiCは量子技術の有望なプラットフォームとして位置づけられるようになった。 本稿では, 1018 cm-3の濃度で窒素とベリリウムを共ドープした6H-SiC単結晶について, 連続波およびパルス電子常磁性共鳴(EPR)および電子核二重共鳴(ENDOR)を用いて検討する。 スペクトル分解能を高めるため、Wバンド(94 GHz; B = 3.4 T)で実験が行われた。 パルスEPRは、様々な格子位置にある窒素供与体とベリリウム受容体を同定し、それらの相コヒーレンスとスピン格子緩和時間を決定する。 ENDORの測定により、遠方の配位球を含む局所的なシリコンと炭素環境との電子核相互作用が解明された。 観察された超微細構造は、スーパーセル内で高度に非局在化されたスピン密度を示した。 TRIPLE共鳴スペクトルは、欠陥スピン密度による異なる配向球からの結合された核スピン部分空間を検証する。 これらの結果は、結晶格子の構造的特徴を保ちながら、異なる機能的役割を持つ二重不純物を組み込むことの可能性を示している。

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