論文の概要: Kilohertz electron paramagnetic resonance spectroscopy of single
nitrogen centers at zero magnetic field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.14718v1
- Date: Fri, 29 May 2020 17:59:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 00:43:24.785887
- Title: Kilohertz electron paramagnetic resonance spectroscopy of single
nitrogen centers at zero magnetic field
- Title(参考訳): ゼロ磁場における単一窒素中心のキロヘルツ電子常磁性共鳴分光
- Authors: Fei Kong, Pengju Zhao, Pei Yu, Zhuoyang Qin, Zhehua Huang, Zhecheng
Wang, Mengqi Wang, Fazhan Shi, and Jiangfeng Du
- Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔中心は原子サイズの磁力計として機能する。
現在のメガヘルツスペクトル分解能は、重要な異種分子情報の解決にはまだ不十分である。
数キロヘルツの線幅を持つダイヤモンド中の単一置換窒素中心の27倍のスペクトルを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.976365365803575
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR) is among the most
important analytical tools in physics, chemistry, and biology. The emergence of
nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond, serving as an atomic-sized
magnetometer, has promoted this technique to single-spin level, even under
ambient conditions. Despite the enormous progress in spatial resolution, the
current megahertz spectral resolution is still insufficient to resolve key
heterogeneous molecular information. A major challenge is the short coherence
times of the sample electron spins. Here, we address this challenge by
employing a magnetic noise-insensitive transition between states of different
symmetry. We demonstrate a 27-fold narrower spectrum of single substitutional
nitrogen (P1) centers in diamond with linewidth of several kilohertz, and then
some weak couplings can be resolved. Those results show both spatial and
spectral advances of NV center-based EPR, and provide a route towards
analytical (EPR) spectroscopy at single-molecule level.
- Abstract(参考訳): 電子常磁性共鳴分光法(epr)は、物理学、化学、生物学において最も重要な分析ツールである。
原子サイズの磁力計として機能するダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心の出現は、環境条件下であってもこの技術を単一スピンレベルに推し進めている。
空間分解能の著しい進歩にもかかわらず、現在のメガヘルツスペクトル分解能は重要な異種分子情報の解決にはまだ不十分である。
大きな課題は、サンプル電子スピンの短いコヒーレンス時間である。
ここでは、異なる対称性の状態間の磁気ノイズ非感応遷移を用いることで、この問題に対処する。
数キロヘルツの線幅を持つダイヤモンド中の単置換窒素(P1)中心の27倍の狭いスペクトルを示し、弱結合を解くことができる。
これらの結果は、NV中心型EPRの空間的およびスペクトル的進展と、単一分子レベルでの分析的(EPR)分光への経路を示す。
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