In this work, we have studied the chemical and magnetic interactions of Fe$_n$ ; n=1-6 clusters with vacancy defects (monovacancy to correlated vacancies with six missing C atoms) in a graphene sheet by ab-initio density functional calculations combined with Hubbard U corrections for correlated Fe- d electrons. It is found that the vacancy formation energies are lowered in the presence of Fe, indicating an easier destruction of the graphene sheet. Due to strong chemical interactions between Fe clusters and vacancies, a complex distribution of magnetic moments appear on the distorted Fe clusters which results in reduced averaged magnetic moments compared to the free clusters. In addition to that, we have calculated spin-dipole moments and magnetic anisotropy energies. The calculated spin-dipole moments arising from anisotropic spin density distributions, vary between positive and negative values, yielding increased or decreased effective moments. Depending on the cluster geometry, the easy axis of magnetization of the Fe clusters shows in-plane or out-of-plane behavior.
Diamond surface engineering for molecular sensing with nitrogen-vacancy centers
量子传感使用光学可寻址的原子级缺陷，如金刚石中的氮空位（NV）中心，提供了新的机会，敏感和高度本地化的表征化学功能。值得注意的是，近表面缺陷有助于检测金刚石晶体外部由核或电子自旋产生的微小磁场，例如化学吸附和物理吸附分子中的磁场。然而，NV中心的前景受到关键传感器特性的严重退化的阻碍，即电荷稳定性和自旋相干性，靠近表面（< ca. 10 nm深）。此外，在化学科学中的应用需要用于将目标分子共价键合到金刚石的方法，其具有对密度、取向和结合构型的稳健控制。这篇前瞻性的评论对金刚石表面科学和NV中心物理学的快速融合领域进行了调查，突出了它们在分子量子传感方面的综合潜力。我们概述了有利于NV传感应用的金刚石表面特性，并讨论了减轻有害影响的策略，同时提供化学附着的途径。最后，我们提出了一个新兴的应用前景，其中前所未有的灵敏度和空间分辨率的NV为基础的传感可以提供独特的洞察化学功能化的表面在单分子水平。
Split Ga vacancies and the unusually strong anisotropy of positron annihilation spectra in $\boldsymbolβ$-Ga$_2$O$_3$
本文报道了对$β$ $_2$ O $_3$晶格和Ga单空位缺陷中正电子湮没参数的系统的第一性原理研究，并补充了正电子-电子湮没的多普勒展宽的取向相关实验。我们发现$β$ -Ga $_2$ O $_3$晶格和所考虑的缺陷在它们的多普勒展宽信号中都表现出异常强的各向异性。该各向异性与$β$ $_2$ O $_3$晶体结构的低对称性相关，这导致即使在晶格中的离域状态下也不寻常的正电子一维约束.特别是，最近通过扫描透射电子显微镜观察到的分裂Ga空位产生异常各向异性的正电子湮没信号。我们发现在实验中，$β$ O $_3$样品中的正电子湮没信号似乎常常由分裂的Ga空位支配。
Role of Defects in the Paramagnetism of Fe-doped Cs$_{2}$AgBiBr$_{6}$ Double Perovskite
Julius-Maximilian University of Würzburg（维尔茨堡大学）；Institute for Scintillation Materials, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院闪烁材料研究所）；Paderborn University（帕德博恩大学）；Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP（坎皮纳斯州立大学）
Current-induced switching of thin film $α$-Fe$_2$O$_3$ devices imaged using a scanning single-spin microscope
在反铁磁绝缘体中的Néel顺序的电开关是理想的存储器应用的基础。与通过自旋轨道力矩电驱动的铁磁序切换不同，反铁磁序的电切换仍然知之甚少。在这里，我们研究了低场磁性能的30 nm厚，c轴取向的$α$ O $_3$霍尔器件使用金刚石氮空位（NV）中心扫描显微镜。利用$α$ $_2$ O $_3$的倾斜矩作为其Néel矢量上的磁柄，我们施加饱和面内磁场以创建已知的初始状态，然后让该状态在低场中松弛以用于磁成像。我们对初始化场的不同面内方向重复此过程。我们发现，磁场图像的特征是沿着$[\bar{1}\bar{1}20]$和$[11\bar{2}0]$的磁场具有更强的磁纹理，这表明尽管预期具有3倍磁晶各向异性，但我们的$α$ O $_3$薄膜具有总体面内单轴各向异性。我们还研究了$α$ -Fe $_2$ O $_3$中的电流诱导磁序开关。我们发现，开关的器件的分数取决于电流脉冲的持续时间，幅度和方向相对于初始化字段。具体地说，我们发现，开关是最有效的电流沿初始化字段的方向施加时。
Interplay of Orbital Degeneracy and Vacancies in Stabilizing Collinear Magnetic Order in Cr$_{1+δ}$Te$_2$
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究所）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Indian Institute of Technology Goa（印度理工学院果阿分校）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福·阿普尔顿实验室）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）
Theory of the ground state spin of the NV- center in diamond: I. Fine structure, hyperfine structure, and interactions with electric, magnetic and strain fields
First-principles cumulant approach to the vibronic structure of spin defects
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）；Department of Physics, Pohang University of Science and Technology（韩国科学技术院物理系）；Institute for Theoretical Science, POSTECH（韩国科学技术院理论科学研究所）；Initiative for Computational Catalysis, Flatiron Institute（平顿研究院计算催化倡议）；Department of Physics and Materials Research Institute, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学物理与材料研究所）；Materials Science Division and Center for Molecular Engineering, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室材料科学与分子工程中心）；Department of Chemistry, University of Chicago（芝加哥大学化学系）
Ab initio prediction of strain-tunable spin defects in quasi-1D TiS3 and NbS3 nanowires
Virginia Tech National Security Institute（弗吉尼亚理工大学国家安全研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院材料科学与工程系）；Department of Physics, Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院物理系）；Virginia Tech Center for Quantum Information Science and Engineering（弗吉尼亚理工大学量子信息科学与工程中心）
