論文の概要: Optical dynamic nuclear polarization of $^{13}$C spins in diamond at a
low field with multi-tone microwave irradiation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.14850v1
- Date: Thu, 28 Oct 2021 02:14:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 01:15:04.281017
- Title: Optical dynamic nuclear polarization of $^{13}$C spins in diamond at a
low field with multi-tone microwave irradiation
- Title（参考訳）: マルチトンマイクロ波照射による低磁場におけるダイヤモンド中の$^{13}$Cスピンの光学的動的核偏光
- Authors: Vladimir Vladimirovish Kavtanyuk, Hyun Joon Lee, Sangwon Oh, Keunhong
Jeong, Jeong Hyun Shim
- Abstract要約: 14$N超微細分裂に対応するトリプルト構造は、13$C偏光スペクトルにおいて明らかに観察された。
3重項のピークと一致する3つのマイクロ波周波数を同時に照射することにより、13ドルCのバルク偏光率0.113%を達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0499611180329804
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Most of dynamic nuclear polarization (DNP) has been requiring helium
cryogenics and strong magnetic fields for a high degree of polarization. In
this work, we instead demonstrate an optical hyperpolarization of naturally
abundant $^{13}$C nuclei in a diamond crystal at a low magnetic field and an
ambient temperature. It exploits continuous irradiations of pump laser for
polarizing electron spins of nitrogen vacancy centers and microwave for
transferring the induced polarization to $^{13}$C nuclear spins. Triplet
structures corresponding to $^{14}$N hyperfine splitting were clearly observed
in the spectrum of $^{13}$C polarization. The powers of microwave irradiation
and pump laser were optimized. By simultaneously irradiating three microwave
frequencies matching to the peaks of the triplet, we achieved a $^{13}$C bulk
polarization of 0.113 %, leading to an enhancement of about a factor of 90,000
over the thermal polarization at 17.6 mT. We believe that the multi-tone
irradiation can be universally adopted to further enhance the $^{13}$C
polarization at a low magnetic field.
- Abstract（参考訳）: 動的核偏極(DNP)の大部分は、高い偏極性のためにヘリウム低温と強い磁場を必要とする。
本研究では、低磁場および周囲温度のダイヤモンド結晶中の自然に豊富な$^{13}$c核の光学的超偏極を示す。
ポンプレーザーの連続照射を利用して窒素空洞中心の電子スピンとマイクロ波を分極し、誘導された偏光を$^{13}$c核スピンに移す。
3重構造は$^{14}$nの超微粒分裂に対応し、$^{13}$cの偏光スペクトルで明らかに観察された。
マイクロ波照射とポンプレーザーのパワーを最適化した。
3重項のピークに一致する3つのマイクロ波周波数を同時に照射することにより、0.113 %の$^{13}$Cバルク偏光を達成し、17.6 mTの温度偏光に対して約9,000の増分を実現し、低磁場下での$^{13}$C偏光をさらに高めるために、マルチトン照射を普遍的に適用できると考えている。
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