論文の概要: Nanometer-Scale Nuclear Magnetic Resonance Diffraction with Sub-\AA
ngstrom Precision
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.00221v1
- Date: Fri, 1 Apr 2022 05:53:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 02:56:42.468105
- Title: Nanometer-Scale Nuclear Magnetic Resonance Diffraction with Sub-\AA
ngstrom Precision
- Title（参考訳）: サブAAngstrom精度によるナノスケール核磁気共鳴回折
- Authors: Holger Haas, Sahand Tabatabaei, William Rose, Pardis Sahafi, Mich\`ele
Piscitelli, Andrew Jordan, Pritam Priyadarsi, Namanish Singh, Ben Yager,
Philip J. Poole, Dan Dalacu, Raffi Budakian
- Abstract要約: 核磁気共鳴回折(NMRd)を用いたナノMRIの新しいアプローチを提案する。
NMRdを原子スケールで実現することで、NMRの分光能力を利用した材料評価のための強力な新しい方法論が生み出される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Achieving atomic resolution is the ultimate limit of magnetic resonance
imaging (MRI), and attaining this capability offers enormous technological and
scientific opportunities, from drug development to understanding the dynamics
in interacting quantum systems. In this work, we present a new approach to
nanoMRI utilizing nuclear magnetic resonance diffraction (NMRd) -- a method
that extends NMR imaging to probe the structure of periodic spin systems. The
realization of NMRd on the atomic scale would create a powerful new methodology
for materials characterization utilizing the spectroscopic capabilities of NMR.
We describe two experiments that realize NMRd measurement of $^{31}$P spins in
an indium-phosphide (InP) nanowire with sub-\r{A}ngstrom precision. In the
first experiment, we encode a nanometer-scale spatial modulation of the
$z$-axis magnetization by periodically inverting the $^{31}$P spins, and detect
the period and position of the modulation with a precision of $<0.8$ \r{A}. In
the second experiment, we demonstrate an interferometric technique, utilizing
NMRd, for detecting an \r{A}ngstrom-scale displacement of the InP sample with a
precision of 0.07 \r{A}. The diffraction-based techniques developed in this
work represent new measurement modalities in NMR for probing the structure and
dynamics of spins on sub-\r{A}ngstrom length scales, and demonstrate the
feasibility of crystallographic MRI measurements.
- Abstract（参考訳）: 原子分解能の獲得は磁気共鳴イメージング(MRI)の究極の限界であり、この能力の達成は、薬物開発から相互作用する量子系の力学の理解に至るまで、膨大な技術的および科学的機会を提供する。
本研究では,核磁気共鳴回折(NMRd)を用いたナノMRIの新しい手法を提案する。
NMRdの原子スケールでの実現は、NMRの分光能力を利用した材料評価のための強力な新しい方法論を生み出す。
本稿では,indium-phosphide (inp) ナノワイヤにおける$^{31}$pスピンのnmrd測定をサブ\r{a}ngstrom精度で実現する2つの実験について述べる。
最初の実験では、周期的に$^{31}$pスピンを反転させることで、$z$軸磁化のナノメートル規模の空間変調を符号化し、$<0.8$ \r{a}の精度で変調の周期と位置を検出する。
第2の実験では、NMRdを用いて、精度0.07 \r{A} でInP試料の \r{A}ngstrom-scale 変位を検出するインターフェロメトリ手法を実証した。
本研究で開発された回折ベースの技術は、サブ=r{A}ngstrom長スケール上のスピンの構造とダイナミクスをNMRで探索し、結晶MRI測定の可能性を示す。
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