Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2026, выпуск 4 » Статья стр. 566
<<<>>>
Корреляция спиновой плотности с электронно-ядерными взаимодействиями и временем когерентности NV-центров в 6H-SiC
Министерство образования и науки Российской Федерации, субсидия, выделенная Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности, FZSM-2024-0010
Ермакова Ю.Е.1, Шуртакова Д.В. 1, Мурзаханов Ф.Ф. 1, Грачева И.Н. 1, Садовникова М.А. 1, Мохов Е.Н.2, Мамин Г.В. 1, Гафуров М.Р. 1,3
1Институт физики, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, Москва, Россия
Email: yliyaermakova@gym5cheb.ru, darvshurtakova@kpfu.ru, murzakhanov.fadis@yandex.ru, subirina@gmail.com, MargASadovnikova@kpfu.ru, Mokhov@mail.ioffe.ru, George.Mamin@kpfu.ru, mgafurov@gmail.com
Поступила в редакцию: 22 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 28 апреля 2026 г.
Принята к печати: 28 апреля 2026 г.
Выставление онлайн: 2 июня 2026 г.
PDF версия
Методами высокочастотного (94 GHz) импульсного электронного парамагнитного резонанса и двойного электронно-ядерного резонанса исследованы спиновые и когерентные свойства NV-центров, локализованных в квазикубической (k2k1) и гексагональной (hh) позициях кристаллической решетки карбида кремния 6H-SiC. С использованием теории функционала плотности выполнен расчет распределения спиновой плотности для двух структурно-неэквивалентных конфигураций азот-вакансионного дефекта. Установлено, что степень пространственной делокализации неспаренного электрона существенно влияет на параметры электронно-ядерного взаимодействия и время спиновой релаксации: позиция hh характеризуется более локализованным распределением спиновой плотности и меньшей суммарной намагниченностью в расчете на одну элементарную ячейку (1.03 μB для hh-конфигурации и 1.49 μB для конфигурации k2k1), что приводит к ослаблению диполь-дипольного взаимодействия с ядерным спиновым окружением и увеличению времени фазовой когерентности T2 приблизительно на 13 %. Совместное применение спектроскопии электронного парамагнитного резонанса, двойного электронно-ядерного резонанса и квантово-химического моделирования позволяет установить взаимосвязь между микроструктурой дефекта и его когерентными свойствами, что важно для обоснованного выбора позиций NV-центров в 6H-SiC при создании элементов квантовой памяти и спин-фотонных интерфейсов. Ключевые слова: спиновая плотность, электронный парамагнитный резонанс, время фазовой когерентности, электронно-ядерное взаимодействие, карбид кремния, азот-вакансионный центр.
  1. G. Wolfowicz, F.J. Heremans, C.P. Anderson, S. Kanai, H. Seo, A. Gali, G. Galli, D.D. Awschalom. Nat. Rev. Mater. 6, 906 (2021)
  2. T. Takui, L. Berliner, G. Hanson. Electron spin resonance (ESR) based quantum computing. Springer, N.Y. (2016). V. 31
  3. M. Niora, A. Mzyk, K. Berg-S rensen. J. Phys. Photonics 8, 012007 (2026)
  4. W.F. Koehl, B.B. Buckley, F.J. Heremans, G. Calusine, D.D. Awschalom. Nature 479, 7371, 84 (2011)
  5. N.P. De Leon, K.M. Itoh, D. Kim, K.K. Mehta, T.E. Northup, H. Paik, B.S. Palmer, N. Samarth, S. Sangtawesin, D.W. Steuerman. Science 372, 6539 (2021)
  6. I. Capan. Appl. Sci. 15, 10, 5606 (2025)
  7. G. Balasubramanian, A. Lazariev, S.R. Arumugam, De-wen Duan. Curr. Opin. Chem. Biol. 20, 69 (2014)
  8. J. Rovny, S. Gopalakrishnan, A.C. Bleszynski Jayich, P. Maletinsky, E. Demler, N.P. de Leon. Nat. Rev. Phys. 6, 753 (2024)
  9. W.F. Koehl, B.B. Buckley, F.J. Heremans, G. Calusine, D.D. Awschalom. Nature 479, 84 (2011)
  10. M. Fraga, R. Pessoa. Micromachines 11, 9, 799 (2020)
  11. A. Hashemi, C. Linderalv, A.V. Krasheninnikov, T. Ala-Nissila, P. Erhart, H.P. Komsa. Phys. Rev. B 103, 12, 125203 (2021)
  12. K. Khazen, H.J. von Bardeleben. Front. Quantum Sci. Technol. 2, 1115039 (2023)
  13. B. Dong, C. Shi, Z. Xu, K. Wang, H. Luo, F. Sun, P. Wang, E. Wu, K. Zhang, J. Liu, Y. Song, Y. Fan. Diam. Relat. Mater. 116, 108389 (2021)
  14. A. Csore, H.J. Von Bardeleben, J.L. Cantin, A. Gali. Phys. Rev. B 96, 8, 085204 (2017)
  15. G.D. Cheng, Y.P. Wan, S.Y. Yan. Comput. Mat. Sci. 154, 60 (2018)
  16. Yu. Ermakova, E. Dmitrieva, I. Gracheva, D. Shurtakova, M. Sadovnikova, F. Murzakhanov, G. Mamin, S. Nagalyuk, E. Mokhov, M. Gafurov. Appl. Nano 6, 4, 23 (2025)
  17. L.R. Latypova, I.N. Gracheva, D.V. Shurtakova, F.F. Murzakhanov, M.A. Sadovnikova, G.V. Mamin, M.R. Gafurov. J. Phys. Chem. C 128, 18559 (2024)
  18. H.J. von Bardeleben, J.L. Cantin, A. Csore, A. Gali, E. Rauls, U. Gerstmann. Phys. Rev. B 94, 121202(R) (2016)
  19. Kh. Khazen, H.J. von Bardeleben, S.A. Zargaleh, J.L. Cantin, Mu Zhao, Weibo Gao, T. Biktagirov, U. Gerstmann. Phys. Rev. B 100, 20, 205202 (2019)
  20. F.F. Murzakhanov, M.A. Sadovnikova, G.V. Mamin, D.V. Shurtakova, E.N. Mokhov, O.P. Kazarova, M.R. Gafurov. JETP Letters 119, 8, 593 (2024)
  21. A. Hernandez-Minguez, A.V. Poshakinskiy, M. Hollenbach, P.V. Santos, G.V. Astakhov. Sci. Adv. 7, 44 (2021)
  22. R.E. George, W. Witzel, H. Riemann, N.V. Abrosimov, N. Notzel, M.L. Thewalt, J.J. Morton. Phys. Rev. Lett. 105, 6, 067601 (2010)
  23. A.M. Tyryshkin, J.J.L. Morton, S.C. Benjamin, A. Ardavan, G.A.D. Briggs, J.W. Ager, S.A. Lyon. J. Phys. Condens. Matter. 18, 21, 783 (2006)
  24. F.F. Murzakhanov, G.V. Mamin, E.V. Dmitrieva, I.N. Gracheva, Y.E. Ermakova, M.R. Gafurov. J. Phys. Chem. C 129, 28, 12946 (2025)
  25. V.A. Soltamov, B.V. Yavkin, A.N. Anisimov, H. Singh, A.P. Bundakova, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, E.N. Mokhov, D. Suter, P.G. Baranov. Phys. Rev. B 103, 19, 195201 (2021)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme