氮化硼中V−1B中心的自旋弛豫机制与核自旋纠缠
六方氮化硼(hBN)中的带负电硼空位(V_B^-)缺陷因其高温自旋调控能力和与范德瓦尔斯结构的灵活集成,近年来已成为极具前景的传感自旋量子比特。虽然大量实验已探究了其相干特性,但关于自旋弛豫时间(T₁)及其控制参数依赖性的认知仍十分有限。该研究基于团簇展开技术,开发了无参数自旋动力学模型以研究低温下的T₁弛豫机制。结果表明,V_B^-中心构成了强耦合的电子自旋-核自旋核心体系,必须考虑三个最近邻氮核自旋的相干动力学及其衍生的记忆效应。通过该框架,该工作精确复现了B=90 G磁场下实验观测的T₁时间,并进一步预测了0≤B≤2000 G范围内T₁对外磁场的依赖关系——此时自旋弛豫主要由超精细和偶极相互作用介导的电子-核与核-核自旋翻转过程主导。该研究为描述V_B^-中心的T₁弛豫建立了可靠且可扩展的方法,并为发展基于核自旋的量子技术提供了微观机理层面的支撑。
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