論文の概要: Single-molecule Scale Magnetic Resonance Spectroscopy using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03620v1
- Date: Tue, 07 Jan 2025 08:40:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-08 15:49:04.726465
- Title: Single-molecule Scale Magnetic Resonance Spectroscopy using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond
- Title（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた単一分子スケール磁気共鳴分光
- Authors: Jiangfeng Du, Fazhan Shi, Xi Kong, Fedor Jekezko, Jörg Wrachtrup,
- Abstract要約: 量子センシング、特にダイヤモンド構造内の窒素空孔(NV)中心を利用すると、単分子磁気共鳴の道は有望である。
本総説では, 単一分子スケール磁気共鳴における現状について概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.390029685572873
- License:
- Abstract: Single-molecule technology stands as a powerful tool, enabling the characterization of intricate structural and dynamic information that would otherwise remain concealed within the averaged behaviors of numerous molecules. This technology finds extensive application across diverse fields including physics, chemistry, biology, and medicine. Quantum sensing, particularly leveraging nitrogen-vacancy (NV) centers within diamond structures, presents a promising avenue for single-molecule magnetic resonance, offering prospects for sensing and imaging technology at the single-molecule level. Notably, while significant strides have been made in single-molecule scale magnetic resonance using NV centers over the past two decades, current approaches still exhibit limitations in magnetic sensitivity, spectral resolution, and spatial resolution. Particularly, the full reconstruction of three-dimensional positions of nuclear spins within single molecules remains an unattained goal. This review provides a comprehensive overview of the current state-of-the-art in single-molecule scale magnetic resonance, encompassing an analysis of various relevant techniques involving NV centers. Additionally, it explores the optimization of technical parameters associated with these methods. This detailed analysis serves as a foundation for the development of new technologies and the exploration of potential applications.
- Abstract（参考訳）: 単一分子技術は強力なツールであり、複雑な構造と動的情報を特徴づけることができる。
この技術は物理学、化学、生物学、医学など様々な分野に広く応用されている。
量子センシングは、特にダイヤモンド構造内の窒素空孔(NV)中心を利用しており、単一分子磁気共鳴のための有望な道を示し、単一分子レベルでのセンシングとイメージング技術の展望を提供する。
特に、過去20年間、NV中心を用いた単一分子スケールの磁気共鳴において重要な進歩を遂げてきたが、現在のアプローチでは、磁気感度、スペクトル分解能、空間分解能の限界がまだ示されている。
特に、単一分子内の核スピンの3次元位置の完全な再構成は、未確定の目標のままである。
本総説では、NV中心を含む様々な関連技術の解析を含む、単一分子スケール磁気共鳴における最先端技術の概要について概説する。
さらに、これらの手法に関連する技術的パラメータの最適化についても検討する。
この詳細な分析は、新しい技術の発展と潜在的な応用の探索の基礎となる。
関連論文リスト
- New opportunities in condensed matter physics for nanoscale quantum sensors [0.14993626998062629]
窒素空孔(NV)中心量子センサーは凝縮物質の研究にユニークな機会を提供する。
定量的、非侵襲的、物理的に堅牢で、ナノスケールの分解能を持ち、幅広い温度で使用することができる。
これらの性質は近年,静磁場のナノスケール分解能測定に利用されてきた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-20T16:13:22Z) - Roadmap on Nanoscale Magnetic Resonance Imaging [27.807635502685876]
本論文の目的は,ナノMRI技術における技術の現状を報告することである。
それは、彼らが影響を及ぼそうとしている分野を概説し、先にある課題を特定し、これらの課題を満たす方法を提案する。
このロードマップはまた、NanoMRI技術の発展が、新興量子科学と技術応用のブレークスルーにつながることを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-14T11:54:01Z) - J-coupling NMR Spectroscopy with Nitrogen Vacancy Centers at High Fields [0.0]
我々は、高磁場下でNV中心を持つ同核およびヘテロ核のケースにおいて、Jカップリングにアクセスするためのプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、高分解能のJカップリング機能のみを含む明確なスペクトルへと導かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-20T16:15:41Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Sensing of magnetic field effects in radical-pair reactions using a
quantum sensor [50.591267188664666]
特定の化学反応における磁場効果(MFE)は、過去50年間によく確立されてきた。
我々は、局所的なスピン環境とセンサーとの結合を考慮して、ラジカル対の精巧で現実的なモデルを採用する。
2つのモデル系に対して、ラジカル対とNV量子センサの弱い結合状態においても検出可能なMFEの信号を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-28T12:56:15Z) - Ultra-High Q Nanomechanical Resonators for Force Sensing [91.3755431537592]
このような共振器は高空間分解能で電子と核スピンの検出を可能にする。
この記事は、このビジョンが現実になる前に克服しなければならない課題をリストアップし、潜在的な解決策を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-12T12:21:00Z) - Advances in nano- and microscale NMR spectroscopy using diamond quantum
sensors [0.0]
量子技術はここ数年で急速な発展を遂げてきた。
ダイヤモンドの窒素空孔中心は原子サイズのセンサーで、前例のない長さで核磁気共鳴(NMR)信号を検出することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-24T16:22:11Z) - Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear
qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。
超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z) - A multiconfigurational study of the negatively charged nitrogen-vacancy
center in diamond [55.58269472099399]
広帯域ギャップ半導体の深い欠陥は、量子センシングと情報応用を実現するための主要な量子ビット候補として現れている。
ここでは、単一粒子処理とは異なり、伝統的に原子/分子に予約されていた多重構成量子化学法は、これらの欠陥中心の電子状態の多体特性を正確に記述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-24T01:49:54Z) - Kilohertz electron paramagnetic resonance spectroscopy of single
nitrogen centers at zero magnetic field [9.976365365803575]
ダイヤモンド中の窒素空孔中心は原子サイズの磁力計として機能する。
現在のメガヘルツスペクトル分解能は、重要な異種分子情報の解決にはまだ不十分である。
数キロヘルツの線幅を持つダイヤモンド中の単一置換窒素中心の27倍のスペクトルを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-29T17:59:48Z) - The limit of spin lifetime in solid-state electronic spins [77.34726150561087]
最大2フォノンプロセスを含むスピン緩和の完全な第1原理図を提供する。
バナジウム系分子量子ビットを研究したところ、高温でのスピン寿命はラマン過程によって制限されることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-08T14:27:36Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。