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激光光学指纹有望识别氮化硼原子缺陷为量子器件筛选材料美国布法罗大学团队利用第一性原理计算，预测六方氮化硼中不同原子缺陷遇到激光时会产生怎样的光学“指纹”。研究分析了十类缺陷，包括硼或氮原子空位，以及碳原子取代硼、氮位置形成的缺陷结构，发现它们会改变材料产生的光信号强度与偏振特征。六方氮化硼由硼、氮原子排列成蜂窝状结构，是一种受到关注的二维材料。研究显示，缺陷对材料普通线性光学响应影响较小，却能显著增强非线性光学效应：部分结构可让入射激光产生两倍或三倍频率的光，其中碳原子缺陷复合体的二次谐波信号可增强数个数量级，且信号随偏振方向变化。这些差异有望帮助研究人员分辨缺陷包含哪些原子，以及原子如何排列。即使缺陷由相同种类和数量的原子组成，只要几何结构不同，产生的偏振光谱也可能不同。例如，研究模拟的两种四碳原子排列中，一种预计在两个偏振方向产生强信号，另一种则只在一个方向明显增强。研究团队还对碳掺杂氮化硼样品进行了测量，实验结果在定性上支持了计算预测的趋势；不过，这项工作尚未展示逐个识别单一原子缺陷的成熟检测装置。部分六方氮化硼缺陷能够一次发出一个光子，可望用于量子通信和高灵敏度传感。研究人员希望借助这些光学特征筛选出适合产生量子光的缺陷，并进一步控制其在材料中的位置，最终制成由多个精准排列的量子光源组成的阵列。相关研究发表于《纳米快报》，目前主要提供识别与设计缺陷的理论依据，距离实用量子器件仍需后续验证和工程开发。 https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1585884.htm

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