論文の概要: All-optical magnetic imaging with spin defects in van der Waals materials at Angstrom-scale
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09518v1
- Date: Thu, 14 Nov 2024 15:28:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-15 15:24:15.712073
- Title: All-optical magnetic imaging with spin defects in van der Waals materials at Angstrom-scale
- Title（参考訳）: アングストロームスケールにおけるファンデルワールス材料のスピン欠陥による全光磁気イメージング
- Authors: Ning Wang, Jianming Cai, Chao Lei,
- Abstract要約: 我々は,アングストロームスケールの分解能を実現する新しい磁気イメージングプロトコルを提案する。
ファンデルワールス材料中のスピン欠陥とテラヘルツ散乱走査近接場光学顕微鏡を組み合わせた。
提案する全光磁気イメージングプロトコルは, 凝縮物質物理学における磁気テクスチャの研究に有望である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.175794024984359
- License:
- Abstract: Magnetic imaging with ultra-high spatial resolution is crucial to exploring the magnetic textures of emerging quantum materials. We propose a novel magnetic imaging protocol that achieves Angstrom-scale resolution by combining spin defects in van der Waals materials and terahertz scattering scanning near-field optical microscopy (THz s-SNOM). Spin defects in the atomic monolayer enable the probe-to-sample distance diving into the Angstrom range where the exchange interactions between the probe and sample spins become predominant. This exchange interaction leads to energy splitting of the probe spin in the order of millielectronvolts, corresponding to THz frequencies. With THz optics and the spin-dependent fluorescence of the probe spin, the interaction energy can be resolved entirely through optical methods. Our proposed all-optical magnetic imaging protocol holds significant promise for investigating magnetic textures in condensed matter physics due to its excellent compatibility and high spatial resolution.
- Abstract（参考訳）: 超高空間分解能の磁気イメージングは、新興量子材料の磁気テクスチャの探索に不可欠である。
本稿では、ファンデルワールス材料のスピン欠陥と、近接場光学顕微鏡(THz s-SNOM)を走査するテラヘルツ散乱とを組み合わせて、アングストロームスケールの分解能を実現する新しい磁気イメージングプロトコルを提案する。
原子単層におけるスピン欠陥は、プローブとサンプルのスピン間の交換相互作用が支配的なアングストローム領域へのプローブとサンプルの距離の潜入を可能にする。
この交換相互作用は、THz周波数に対応するミリ電子ボルトの順にプローブスピンのエネルギー分割をもたらす。
THz光学とプローブスピンのスピン依存蛍光により、相互作用エネルギーは光学的手法で完全に解決できる。
提案する全光磁気イメージングプロトコルは, 優れた整合性と高空間分解能のため, 凝縮体物理学における磁気テクスチャの研究に有意な可能性を秘めている。
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