可用作量子比特的一种负价态VSiON缺陷中心
来源：华东师范大学学报·哲学社会科学版杂志2017年第2期北京时间：
作者：沈宇皓, 唐政, 彭伟
单位：沈宇皓,男,硕士研究生,研究方向为半导体材料物理.E-mail:slyhb2126@163.com
摘要：γ相Si3N4是一种超硬氮基化合陶瓷材料，在其尖晶石结构中硅原子分别占据四面体于八面体配位格点.基于第一性原理计算，研究了这种材料之中一种氧空位复合体VSiON缺陷中心的不同价态下自旋极化的电子结构以及能量稳定性，其中该缺陷中心由四面体配位的硅空位复合紧邻替位氧原子而成.发现负一价态的该缺陷中心VSiON-1在p型主体材料中是较为稳定的存在，并满足净自旋S=1的基态三重态，以及低激发能量的自旋守恒跃迁.通过平均场近似，将其在绝对零度下的自旋相干寿命估计为0.4 s，室温下可达毫秒量级.因此理论上表明了VSiON-1缺陷中心是可用作量子比特的相干操控的潜在候选者.
关键词：第一性原理计算,自旋极化电子结构,自旋相干时间,色心的量子比特操控,
基金资助：国家杰出青年科学基金（61425004）
