論文の概要: Single Nitrogen-Vacancy-NMR of Amine-Functionalized Diamond Surfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.03969v1
- Date: Tue, 8 Feb 2022 16:17:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-26 09:04:22.932710
- Title: Single Nitrogen-Vacancy-NMR of Amine-Functionalized Diamond Surfaces
- Title（参考訳）: アミン機能化ダイヤモンド表面の単一窒素空孔nmr
- Authors: John M. Abendroth, Konstantin Herb, Erika Janitz, Tianqi Zhu, Laura A.
V\"olker and Christian L. Degen
- Abstract要約: ダイヤモンド中の浅い窒素空洞(NV)中心を持つ核磁気共鳴(NMR)イメージングは、ナノスケールにおける感度で局所的な化学特性へのエキサイティングな経路を提供する。
10nmの深さでNV中心コヒーレンス時間を同時に改善する窒素と酸素の混合除去のためのダイヤモンド表面調製法を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5437050212139087
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nuclear magnetic resonance (NMR) imaging with shallow nitrogen-vacancy (NV)
centers in diamond offers an exciting route toward sensitive and localized
chemical characterization at the nanoscale. Remarkable progress has been made
to combat the degradation in coherence time and stability suffered by
near-surface NV centers using suitable chemical surface termination. However,
approaches that also enable robust control over adsorbed molecule density,
orientation, and binding configuration are needed. We demonstrate a diamond
surface preparation for mixed nitrogen- and oxygen-termination that
simultaneously improves NV center coherence times for emitters <10-nm-deep and
enables direct and recyclable chemical functionalization via amine-reactive
crosslinking. Using this approach, we probe single NV centers embedded in
nanopillar waveguides to perform $^{19}\mathrm{F}$ NMR sensing of covalently
bound trifluoromethyl tags in the ca. 50-100 molecule regime. This work
signifies an important step toward nuclear spin localization and structure
interrogation at the single-molecule level.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の浅い窒素空洞(NV)中心を持つ核磁気共鳴(NMR)イメージングは、ナノスケールにおける感度で局所的な化学特性へのエキサイティングな経路を提供する。
適切な化学表面の終端を用いて, 表面近傍のNV中心が被るコヒーレンス時間と安定性の劣化に対処するために, 顕著な進展が見られた。
しかし、吸着分子密度、配向、および結合配置のロバストな制御を可能にするアプローチが必要である。
10nmの深さでNV中心コヒーレンス時間を同時に改善し,アミン反応性架橋による直接的かつ再循環可能な化学機能化を可能にする。
この手法を用いて、ナノピラー導波路に埋め込まれた単一のnv中心を調べ、ca中の共有結合トリフルオロメチルタグの^<19}\mathrm{f}$ nmrセンシングを行う。
50-100分子。
この研究は、単分子レベルでの核スピンの局在と構造質問への重要な一歩を示している。
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