論文の概要: Optically pumped spin polarization as a probe of many-body thermalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.00647v1
• Date: Fri, 1 May 2020 23:16:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 14:51:51.857819
• Title: Optically pumped spin polarization as a probe of many-body thermalization
• Title（参考訳）: 多体熱化プローブとしての光励起スピン偏光
• Authors: Daniela Pagliero, Pablo R. Zangara, Jacob Henshaw, Ashok Ajoy, Rodolfo H. Acosta, Jeffrey A. Reimer, Alexander Pines, Carlos A. Meriles
• Abstract要約: ダイヤモンド中の13Cのスピン拡散ダイナミクスについて検討し, 発色中心の光スピンポンピングにより室温で動的に偏光する。 核スピン浴中は熱接触が良好であり、超微細結合強度とは実質的に無関係である。 この結果から, 浴室内部の相互作用を制御し, システム内の熱化の開始を調査する興味深い機会が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.591267188664666
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The interplay between disorder and transport is a problem central to the understanding of a broad range of physical processes, most notably the ability of a system to reach thermal equilibrium. Disorder and many body interactions are known to compete, with the dominance of one or the other giving rise to fundamentally different dynamical phases. Here we investigate the spin diffusion dynamics of 13C in diamond, which we dynamically polarize at room temperature via optical spin pumping of engineered color centers. We focus on low-abundance, strongly hyperfine-coupled nuclei, whose role in the polarization transport we expose through the integrated impact of variable radio-frequency excitation on the observable bulk 13C magnetic resonance signal. Unexpectedly, we find good thermal contact throughout the nuclear spin bath, virtually independent of the hyperfine coupling strength, which we attribute to effective carbon-carbon interactions mediated by the electronic spin ensemble. In particular, observations across the full range of hyperfine couplings indicate the nuclear spin diffusion constant takes values up to two orders of magnitude greater than that expected from homo-nuclear spin couplings. Our results open intriguing opportunities to study the onset of thermalization in a system by controlling the internal interactions within the bath.
• Abstract（参考訳）: 障害と輸送の相互作用は、広い範囲の物理的過程、特に熱平衡に達するシステムの能力を理解する上で中心となる問題である。 障害と多くの身体の相互作用は競争することが知られており、一方または他方が原理的に異なる動的相を生み出す。 本研究では,カラーセンタの光スピン励起により室温で動的に偏光するダイヤモンド中の13cのスピン拡散ダイナミクスについて検討する。 我々は、観測可能なバルク13c磁気共鳴信号に対する可変高周波励起の総合的影響により、分極輸送に果たす低吸収、強超微粒子結合核に注目した。 予期せぬことに、電子スピンアンサンブルによって媒介される効果的な炭素-炭素相互作用を特徴とする超微粒子結合強度とは実質的に独立な、核スピン浴中の良好な熱接触を見出した。 特に、超微粒子カップリングの全範囲にわたる観測は、核スピン拡散定数がホモ核スピンカップリングから期待される2桁以上の値を取ることを示している。 この結果から, 浴室内部の相互作用を制御し, システム内の熱化の開始を調査する興味深い機会が得られた。

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