Электронно-ядерное взаимодействие вакансий бора в гексагональном нитриде бора
Дмитриева Е.В.1, Мамин Г.В.1, Мурзаханов Ф.Ф.1, Грачева И.Н.1, Гафуров М.Р.1, Солтамов В.А.2
1Казанский федеральный университет, Казань, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: ev600@mail.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 8 сентября 2025 г.
Принята к печати: 11 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 30 января 2026 г.
Проведено исследование взаимодействий спинового дефекта и ближайших ядер азота в гексагональном нитриде бора методами электронного парамагнитного резонанса и двойного электронно-ядерного резонанса. Определены константы сверхтонкого (Aiso=59.5 MHz, Add=13.8 MHz) и квадрупольного (Cq=1.96 МГц) взаимодействий для ядер азота 14N первой координационной сферы. Полученные результаты важны для понимания механизмов электронно-ядерных взаимодействий в hBN и разработки квантовых устройств на основе спиновых дефектов в двумерных материалах. Ключевые слова: электронный парамагнитный резонанс, ДЭЯР спектроскопия, вакансия бора, hBN, спиновый дефект.
- A. Gottscholl, M. Diez, V. Soltamov, C. Kasper, A. Sperlich, M. Kianinia, C. Bradac, I. Aharonovich, V. Dyakonov. Sci. Adv. 7, 14, eabf3630 (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf3630
- F.F. Murzakhanov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, U. Gerstmann, W.G. Schmidt, T. Biktagirov, I. Aharonovich, A. Gottscholl, A. Sperlich, V. Dyakonov, V.A. Soltamov. Nano Lett. 22, 7, 2718 (2022). DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04610
- P. Krantz, M. Kjaergaard, F. Yan, T.P. Orlando, S. Gustavsson, W.D. Oliver. Appl. Phys. Rev. 6, 2, 021318 (2019). DOI: 10.1063/1.5089550
- J. Lee, H. Park, H. Seo. npj 2D Mater. Appl., 6, 1, 60 (2022). DOI: 10.1038/s41699-022-00336-2
- G. Barcza, V. Ivady, T. Szilvasi, M. Voros, L. Veis, A. Gali, O. Legeza. J. Chem. Theory Comput. 17, 2, 1143 (2021). DOI: 10.1021/acs.jctc.0c00809
- A. Gottscholl, M. Kianinia, V. Soltamov, S. Orlinskii, G. Mamin, C. Bradac, C. Kasper, K. Krambrock, A. Sperlich, M. Toth, I. Aharonovich, V. Dyakonov. Nat. Mater. 19, 5, 540 (2020). DOI: 10.1038/s41563-020-0619-6
- W. Lee, V.S. Liu, Z. Zhang, S. Kim, R. Gong, X. Du, K. Pham, T. Poirier, Z. Hao, J.H. Edgar, P. Kim, C. Zu, E.J. Davis, N.Y. Yao. Phys. Rev. Lett. 134, 9, 096202 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.096202
- F.F. Murzakhanov, B.V. Yavkin, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, I.E. Mumdzhi, I.N. Gracheva, B.F. Gabbasov, A.N. Smirnov, V.Y. Davydov, V.A. Soltamov. Nanomaterials 11, 6, 1373 (2021). DOI: 10.3390/nano11061373
- G. Wolfowicz, F.J. Heremans, C.P. Anderson, S. Kanai, H. Seo, A. Gali, G. Galli, D.D. Awschalom. Nat. Rev. Mater. 6, 10, 906 (2021). DOI: 10.1038/s41578-021-00306-y
- G.D. Fuchs, G. Burkard, P.V. Klimov, D.D. Awschalom. Nature Phys. 7, 10, 789 (2011). DOI: 10.1038/nphys2026
- M.A. Perlin, Z. Wang, J. Casanova, M.B. Plenio. Quantum Sci. Technol. 4, 1, 015007 (2019). DOI: 10.1088/2058-9565/aade5c
- A. Bourassa, C.P. Anderson, K.C. Miao, M. Onizhuk, H. Ma, A.L. Crook, H. Abe, J. Ul-Hassan, T. Ohshima, N.T. Son, G. Galli, D.D. Awschalom. Nat. Mater. 19, 12, 1319 (2020). DOI: 10.1038/s41563-020-00802-6
- C.E. Bradley, J. Randall, M.H. Abobeih, R.C. Berrevoets, M.J. Degen, M.A. Bakker, M. Markham, D.J. Twitchen, T.H. Taminiau. Phys. Rev. X 9, 3, 031045 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevX.9.031045