Electrically and Mechanically Tunable Electron Spins in Silicon Carbide Color Centers

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作者
Abram L. Falk,Paul V. Klimov,Bob B. Buckley,Viktor Ivády,Igor A. Abrikosov,Greg Calusine,William F. Koehl,Ádám Gali,D. D. Awschalom
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:112 (18) 被引量:164
标识
DOI:10.1103/physrevlett.112.187601
摘要

The electron spins of semiconductor defects can have complex interactions with their host, particularly in polar materials like SiC where electrical and mechanical variables are intertwined. By combining pulsed spin resonance with ab initio simulations, we show that spin-spin interactions in 4H-SiC neutral divacancies give rise to spin states with a strong Stark effect, sub-10(-6) strain sensitivity, and highly spin-dependent photoluminescence with intensity contrasts of 15%-36%. These results establish SiC color centers as compelling systems for sensing nanoscale electric and strain fields.
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