論文の概要: Quantum thermometry with single molecules in portable nanoprobes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03752v1
- Date: Tue, 7 Mar 2023 09:24:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 15:48:28.381127
- Title: Quantum thermometry with single molecules in portable nanoprobes
- Title(参考訳): 携帯型ナノプローブにおける単一分子による量子温度測定
- Authors: V. Esteso, R. Duquennoy, R. C. Ng, M. Colautti, P. Lombardi, G.
Arregui, E. Chavez-\'Angel, C. M. Sotomayor-Torres, P. D. Garc\'ia, M. Hilke,
and C. Toninelli
- Abstract要約: 本稿では,3~30Kの温度範囲で動作する分子2レベル量子系に基づく携帯型ナノサーモメーターを提案する。
パターン状シリコン膜の熱伝導率を推定し, この分子温度計のナノ構造への影響を検証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding heat transport is relevant to develop efficient strategies for
thermal management in microelectronics for instance, as well as for fundamental
science purposes. However, measuring temperatures in nanostructured
environments and in cryogenic conditions remains a challenging task, that
requires both high sentitivity and a non-invasive approach. Here we present a
portable nanothermometer based on a molecular two-level quantum system that
operates in the 3 - 30 K temperature range, with excellent temperature and
spatial resolutions on the order of mK and $\mu$m, respectively. We validate
the performance of this molecular thermometer on nanostructures, by estimating
the thermal conductivity of a patterned silicon membrane. In addition, we
demonstrate the two-dimensional temperature mapping of a patterned surface via
the simultaneous spectroscopy of all thermometers deposited on a sample. These
results demonstrate the potential of this molecular thermometer to explore
thermal properties and related phenomena at cryogenic temperatures.
- Abstract(参考訳): 熱輸送を理解することは、例えばマイクロエレクトロニクスにおける熱管理や基礎科学のための効率的な戦略を開発するのに重要である。
しかし、ナノ構造環境や極低温環境における温度測定は、高い感性と非侵襲的アプローチを必要とする困難な課題である。
本稿では,分子2レベル量子システムに基づく携帯型ナノサーモメータについて述べる。温度は3kから30kで,温度はmk,空間分解能はそれぞれ$\mu$mの順に良好である。
パターン状シリコン膜の熱伝導率を推定し, この分子温度計のナノ構造への影響を検証した。
さらに,試料上に堆積した全温度計の同時分光分析により,パターン面の二次元温度マッピングを示す。
これらの結果は、この分子温度計が低温における熱的性質と関連する現象を探索する可能性を示している。
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