Decoherence of V$_{\rm B}^{-}$ spin defects in monoisotopic hexagonal boron nitride
该研究借助同位素富集 hBN 确认近红外自旋缺陷为 $^{\ m V}_{\ m B}^-$，结合模拟与交叉弛豫谱揭示其相干性改善及暗自旋杂质导致的退相干机制。
2021-12-19 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ab initio study of magnetism in pristine and defective MnBi2Te4
Institute of Condensed Matter and Nanosciences (IMCN), Université catholique de Louvain (UCLouvain)（凝聚态与纳米科学研究所，天主教鲁汶大学）
利用从头计算方法系统研究了实验报道的各类缺陷对块体和单层MnBi2Te4磁性的影响，发现Mn空位和富Mn缺陷增强块体铁磁性，缺陷通过改变交换相互作用导致不同磁基态。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the energy of defects and interfaces in the amplitude expansion of the phase-field crystal model
采用相场晶体（PFC）建模和相关振幅（APFC）公式的主要困难之一是调整模型参数以匹配实验量的能力。在这项工作中，我们解决的问题，调整缺陷的核心和界面能量的APFC制定。我们表明，除了一个单一的长期的自由能功能可以用来增加固-液界面和缺陷的能量在一个良好的控制方式，没有任何重大的变化，其他功能。在二维三角形和蜂窝状结构以及体心立方和面心立方晶格在三维空间中的新增加的长期的影响进行了探讨。此外，有限元法（FEM）的模型，结合网格细化计划。将有限元法和网格细化相结合来模拟具有新能量项的振幅膨胀，提供了一种控制缺陷和界面能量等微观特征的方法，同时对系统进行粗粒度检查。
2017-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Na in Diamond: High Spin Defects Revealed by the ADAQ High-Throughput Computational Database
研究利用ADAQ高通量数据库筛选21607个金刚石缺陷，发现含钠缺陷具有高自旋和优良光学性质，并通过高精度计算揭示Na_C与NaV的量子应用潜力。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Charge quenching at defect states in transition metal dichalcogenide-graphene van der Waals heterobilayers
我们研究了WS $_2$ -石墨烯和MoS $_2$ -石墨烯异质双层膜中以单原子硫族元素空位为代表的点状缺陷的动力学性质。采用基于从头算、模型哈密顿量和密度矩阵技术相结合的多学科方法，我们提出了一个最小相互作用模型，该模型允许计算与空位的布居和减少有关的电子跃迁时间。半经典动力学的主方程方法，并讨论杂质准简并态的内部动力学中的虚电荷涨落的潜在作用。详细研究了晶格对称性和自旋自由度之间的相互作用及其对电荷猝灭的影响。
2022-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Initialisation and Readout of Intrinsic Spin Defects in a Van der Waals Crystal
宽禁带半导体中的光学可寻址自旋已经成为探索基本量子现象的最突出的平台之一。虽然包括金刚石和碳化硅在内的3D晶体中的几种候选物已经被广泛研究，但在原子级薄的2D材料中识别spindependent过程仍然难以捉摸。虽然理论上预测了hBN中的光学可达自旋态，但它们尚未在实验上观察到。在这里，采用严格的电子顺磁共振技术和光致发光光谱，我们确定荧光线在六方氮化硼与一个特定的缺陷，带负电荷的硼空位，并确定其自旋哈密顿参数。我们发现，缺陷有一个三重基态与零场分裂为3.5 GHz，并建立该中心在室温下具有光学检测的磁共振。我们还证明了该中心的自旋极化下的光泵，这导致光诱导的自旋基态的粒子数反转相干自旋操纵计划的先决条件。我们的研究结果构成了一个飞跃，在建立二维hBN作为一个主要的平台，可扩展的量子技术，具有扩展的潜力，自旋为基础的量子信息和传感应用，作为我们的ODMR研究hBN NV金刚石混合结构显示。
2019-06-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Positive and negative electrocaloric effect in BaTiO$_3$ in the presence of defect dipoles
采用基于晶格的蒙特卡罗模拟研究了缺陷偶极子对受主掺杂BaTiO $_3$电热效应的影响。采用Ginzburg-Landau型有效哈密顿量。氧空位-受体缔合物由取向平行于或反平行于外场的固定缺陷偶极子描述。通过结合典型和微典型的模拟直接评估ECE。我们的结果表明，在反平行的缺陷偶极子的情况下，ECE可以是正的或负的缺陷偶极子的密度依赖。此外，当外场增加时，从一定密度的反平行偶极子上可以观察到从负到正的ECE的过渡。这些转变是由于内外场的微妙的相互作用，并解释了畴结构的演变和相关的场致熵变。将计算结果与采用基于{ \it{ab initio} }的有效哈密顿量的MD模拟结果进行了比较，发现两者具有很好的定性一致性。此外，提出了一种利用负ECE和缺陷偶极子的新型电热循环，以增强冷却效果。
2016-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Meron-Like Topological Spin Defects in Monolayer CrCl3
低维磁性系统中的非共线自旋织构由于其独特的性质和广泛的应用前景而受到人们的关注。然而，拓扑自旋态的物质实现仍然有限。采用第一性原理和蒙特卡罗模拟，我们建议，单层铬铬（CrCl 3）可以是一个很有前途的候选人观察涡旋/反涡旋型拓扑缺陷，所谓的merons。涡和反涡的数量被发现是相同的，保持一个整体的整数拓扑单元。通过外部磁场的扰动，我们显示了这些介子对的鲁棒性，并揭示了丰富的相空间来调整铁磁有序和类介子缺陷之间的杂交。在外部磁场下的拓扑激发的签名也提供了重要的信息，实验的理由。我们的研究预测，具有弱自旋轨道耦合的二维磁体可以是一个有前途的家庭，实现meron类自旋织构。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Transport phenomena of TiCoSb: Defects induced modification in structure and density of states
本文通过实验与 DFT 计算研究了 TiCoSb 中缺陷对结构和态密度的影响，揭示了 Co 空位及嵌入相导致费米面附近 DOS 变化，并解释了电阻率和热电势行为，室温 ZT 值较此前报道提高 4 至 5 倍。
2023-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-Field-Dependent Stimulated Emission from Nitrogen-Vacancy Centres in Diamond
金刚石中带负电荷的氮空位中心是很有希望的量子磁场传感器。激光阈值磁强计是通过增加信号强度和磁场对比度来提高NV中心系综灵敏度的理论方法。在这项工作中，我们实验证明激光阈值磁强计。我们使用了一个宏观的高精细激光腔，包含一个高度NV掺杂和低吸收的金刚石增益介质，在532 nm泵浦和共振种子在710 nm。这使得通过受激发射将信号功率放大64%。我们显示的放大的磁场依赖性，因此，证明磁场依赖的受激发射从NV中心合奏。该发射显示出33%的创纪录对比度和mW范围内的最大输出功率。NV中心的相干读出的这些优点为量子缺陷的新型腔和激光应用以及具有显著提高的灵敏度的金刚石NV磁场传感器铺平了道路，用于健康、研究和采矿部门。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetically ordered state at correlated oxide interfaces: the role of random oxygen defects
使用一个有效的一个带哈伯德模型与无序，我们认为相关的氧化物界面的磁性状态，其中有效的空穴自掺杂和磁有序状态出现由于电子和离子重建。利用相干势近似，分析了随机氧空位对二维磁性的影响。我们发现，随机空位增强铁磁有序状态，并稳定一个强大的磁化强度高于约c=0.1的临界空位浓度。在强关联制度，我们也得到了一个非单调增加的磁化后，空位浓度的增加和磁矩的大幅增加，这可以实现在氧还原高Tc铜酸盐接口。
2012-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lithium Metal Penetration Induced by Electrodeposition through Solid Electrolytes: Example in Single-Crystal Li6La3ZrTaO12 Garnet
固体电解质被认为是使用锂金属作为负电极的可再充电电池中的潜在使能组分，从而可以安全地获得比当今锂离子电池可获得的更高的能量密度。为此，固体电解质必须能够抑制形态不稳定性，所述形态不稳定性导致较差的库仑效率，并且在最坏的情况下导致内部短路。在这项工作中，锂电沉积实验进行使用单晶Li6La3ZrTaO 12石榴石作为固体电解质层，以调查的因素，确定是否发生锂渗透通过脆性无机固体电解质。在这些单晶中，排除了晶界作为锂金属传播的可能路径。然而，维氏显微压痕用于引入已知尺寸的尖锐表面缺陷。使用operando光学显微镜，发现锂金属渗透有时在这些受控的表面缺陷处开始，并且当存在不同尺寸的多个凹痕时，优先从最大的缺陷传播。然而，第二类缺陷被认为是同样或更重要的。在表面集电器的周边，增强的电沉积电流密度导致锂金属填充的裂纹开始并生长至穿透，即使当大的维氏缺陷非常接近时。模拟的实验配置的电场浓度，它表明，在字段中的增强因子5可以很容易地发生在10微米的集电器的不连续性，我们解释为电化学机械应力的起源导致故障。这样的场放大可以确定超临界表面缺陷在电沉积期间支配锂金属传播的位置，从而压倒其他地方存在的较大缺陷。
2018-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Slow Equilibrium Relaxation in a Chiral Magnet Mediated by Topological Defects
本研究通过泵浦-探测实验发现手性磁体Cu$_2$OSeO$_3$的非共线磁序弛豫需约0.2秒，远慢于典型纳秒尺度，该过程由拓扑缺陷的形成与缓慢耗散介导，揭示了孤子纹理的普适弛豫机制。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
