論文の概要: High-Field Microscale NMR Spectroscopy with NV Centers in Dipolarly-Coupled Samples
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12857v1
- Date: Tue, 21 May 2024 15:14:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 12:50:33.599220
- Title: High-Field Microscale NMR Spectroscopy with NV Centers in Dipolarly-Coupled Samples
- Title（参考訳）: 双極子結合試料中のNV中心を用いた高磁場マイクロスケールNMR分光
- Authors: Carlos Munuera-Javaloy, Ander Tobalina, Jorge Casanova,
- Abstract要約: ダイヤモンドベースの量子センサーは、マイクロスケールでの高分解能NMR分光を可能にした。
本稿では,高磁場下での双極子結合試料中の核スピンの走査を可能にするプロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Diamond-based quantum sensors have enabled high-resolution NMR spectroscopy at the microscale in scenarios where fast molecular motion averages out dipolar interactions among target nuclei. However, in samples with low-diffusion, ubiquitous dipolar couplings challenge the extraction of relevant spectroscopic information. In this work we present a protocol that enables the scanning of nuclear spins in dipolarly-coupled samples at high magnetic fields with a sensor based on nitrogen vacancy (NV) ensembles. Our protocol is based on the synchronized delivery of radio frequency (RF) and microwave (MW) radiation to eliminate couplings among nuclei in the scanned sample and to efficiently extract target energy-shifts from the sample's magnetization dynamics. In addition, the method is designed to operate at high magnetic fields leading to a larger sample thermal polarization, thus to an increased NMR signal. The precision of our method is ultimately limited by the coherence time of the sample, allowing for accurate identification of relevant energy shifts in solid-state systems.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンドベースの量子センサーは、高速分子運動が標的核間の双極子相互作用を平均化するシナリオにおいて、マイクロスケールでの高分解能NMR分光を可能にした。
しかし、低拡散のサンプルでは、ユビキタス双極子結合は関連する分光情報の抽出に挑戦する。
本研究では,窒素空隙(NV)アンサンブルに基づくセンサを用いた高磁場下での双極子結合試料中の核スピンの走査を可能にするプロトコルを提案する。
本プロトコルは, 試料中の原子核間の結合を除去し, 試料の磁化ダイナミクスから目標エネルギーシフトを効率的に抽出するために, 高周波とマイクロ波の同期伝送に基づく。
さらに、この手法は高磁場下での動作により、試料の熱偏極が大きくなり、NMR信号が増大するように設計されている。
本手法の精度は試料のコヒーレンス時間によって制限され, 固体系のエネルギーシフトの正確な同定が可能となった。
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