阐明氮空位中心在兆巴压力下的系间穿越
将氮-空位色心集成到金刚石压砧中,为百万巴压力下的量子传感开辟了新途径。尽管从量子材料到地球物理学领域已有大量实验验证和应用,但关于应力如何影响NV中心的微观机制仍缺乏深入认识。该工作通过结合第一性原理计算与高压NV实验,建立了通用应力条件下NV中心光学性质的完整理论框架。特别是,研究团队的从头计算揭示了在保持和破坏缺陷对称性的应力作用下,NV中心系间窜越速率的复杂行为。关键的是,该团队提出的理论框架直接解决了该领域的多个开放性问题,包括:(i)(111)晶向压砧中观测到的对比度增强现象的微观起源;(ii)某些高压条件下NV对比度反转的惊人发现。该研究为通过调控局部应力环境优化NV高压传感器性能奠定了基础,更广泛而言,该成果表明对称性破缺应力可作为调控固态自旋缺陷的新型手段。



