論文の概要: Multidimensional spectroscopy of nuclear spin clusters in diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02114v1
- Date: Mon, 4 Mar 2024 15:18:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-06 18:28:28.309207
- Title: Multidimensional spectroscopy of nuclear spin clusters in diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の核スピンクラスターの多次元分光
- Authors: Konstantin Herb and Takuya F. Segawa and Laura A. V\"olker and John M.
Abendroth and Erika Janitz and Tianqi Zhu and Christian L. Degen
- Abstract要約: 我々は,核スピン環境下での13mathrmC$13mathrmCのローカライゼーションとマッピングを改善する技術について報告する。
従来のNMRからよく知られた多次元分光法と単一核スピンの偏差の弱い測定法を併用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.29320870573989144
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optically active spin defects in solids offer promising platforms to
investigate nuclear spin clusters with high sensitivity and atomic-site
resolution. To leverage near-surface defects for molecular structure analysis
in chemical and biological contexts using nuclear magnetic resonance (NMR),
further advances in spectroscopic characterization of nuclear environments are
essential. Here, we report Fourier spectroscopy techniques to improve
localization and mapping of the testbed $^{13}\mathrm{C}$ nuclear spin
environment of individual, shallow nitrogen-vacancy centers at room
temperature. We use multidimensional spectroscopy, well-known from classical
NMR, in combination with weak measurements of single-nuclear-spin precession.
We demonstrate two examples of multidimensional NMR: (i) improved nuclear spin
localization by separate encoding of the two hyperfine components along
spectral dimensions and (ii) spectral editing of nuclear-spin pairs, including
measurement of internuclear coupling constants. Our work adds important tools
for the spectroscopic analysis of molecular structures by single-spin probes.
- Abstract（参考訳）: 固体中の光学活性スピン欠陥は、高い感度と原子サイト分解能を持つ核スピンクラスターを調査する有望なプラットフォームを提供する。
核磁気共鳴(nmr)を用いた分子構造解析に近地欠陥を利用するには、核環境の分光学的解析のさらなる進歩が不可欠である。
ここでは、室温での個々の浅い窒素空孔中心の核スピン環境において、テストベッドである^{13}\mathrm{C}$の局在とマッピングを改善するためのフーリエ分光法について報告する。
従来のNMRからよく知られた多次元分光法と単一核スピンの偏差の弱い測定法を併用する。
多次元NMRの2つの例を示す。
(i)スペクトル次元に沿った2つの超微粒子の分離符号化による核スピン局在化の改善
(II)核-スピン対のスペクトル編集(核間結合定数の測定を含む)
本研究は単一スピンプローブによる分子構造の分光分析のための重要なツールである。
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