論文の概要: Robust external spin hyperpolarization of quadrupolar nuclei enabled by strain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18091v1
• Date: Sun, 28 Apr 2024 06:41:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-30 17:53:05.973708
• Title: Robust external spin hyperpolarization of quadrupolar nuclei enabled by strain
• Title（参考訳）: ひずみによる四極子核のロバスト外部スピン超分極
• Authors: Lu Chen, Jiawen Jiang, Martin B. Plenio, Qiong Chen,
• Abstract要約: ゼロフィールド周囲の対向線を横切る磁場スイープにより外部スピン偏極が得られる可能性を示す。 その結果, 天然核スピン-1/2種への偏極損失を経験することなく, ダイヤモンド表面近傍のナノ材料におけるスピンの超偏極化を図った。 11Bはh-BNナノシートにスピンし、その長い緩和時間と大きな表面積を持ち、液体相へのリレー型核偏光の代替となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.997969189140034
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a theoretical study, we investigate the spin dynamics of interacting nitrogen-vacancy (NV) centers and quadrupolar I = 3/2 nuclear spins, specifically 11B spins in hexagonal boron nitride (h-BN) nanosheets located near the microdiamond surface. We demonstrate the possibility of obtaining external spin-polarization by magnetic-field sweeps across the level anticrossings around zero-field. To achieve this, we leverage crystal strains to establish a polarization transfer mechanism that remains robust against variations in NV orientation, crystal strain inhomogeneity, and electron-nuclear effective couplings. These results pave the way for hyperpolarization of spins in nanomaterials near the diamond surface without experiencing polarization loss to intrinsic nuclear spin-1/2 species, such as 13C and 1H nuclear spins in diamond. The 11B spins in h-BN nanosheets, with their extended relaxation time and large surface area, present a promising alternative for relayed nuclear polarization to the liquid phase and for the development of quantum simulators based on surface nuclear spins.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 六方晶窒化ホウ素(h-BN)ナノシートにおける相互作用窒素空孔(NV)中心と四極子I=3/2核スピン, 特に11Bスピンのスピンダイナミクスについて検討した。 ゼロフィールド周囲の対向線を横切る磁場スイープにより外部スピン偏極が得られる可能性を示す。 これを実現するために, 結晶ひずみを利用してNV配向, 結晶ひずみの不均一性, 電子核有効結合に頑健な偏光伝達機構を確立する。 これらの結果は、ダイヤモンド表面近傍のナノ材料において、13Cや1Hのような固有の核スピン1/2種に対して偏極損失を生じさせることなく、スピンの超分極の道を開く。 H-BNナノシートの11Bスピンは、その長い緩和時間と大きな表面積を持ち、液体相へのリレー型核偏光の代替となり、表面核スピンに基づく量子シミュレータの開発に期待できる。

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