論文の概要: Sensing Spin Systems with a Transmission Electron Microscope
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.06761v1
- Date: Sun, 09 Mar 2025 20:32:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-11 15:45:11.885391
- Title: Sensing Spin Systems with a Transmission Electron Microscope
- Title（参考訳）: 透過型電子顕微鏡を用いたセンシングスピンシステム
- Authors: Antonín Jaroš, Michael S. Seifner, Johann Toyfl, Benjamin Czasch, Isobel C. Bicket, Philipp Haslinger,
- Abstract要約: 本稿では、スピン共鳴分光法と透過電子顕微鏡(TEM)を組み合わせた新しい方法を提案する。
提案手法は, マイクロ波帯における連続波MW励起を利用して, 信号受信機として自由空間電子ビームを用いてスピン沈降を検知する。
スピン状態偏極はTEMの磁極の磁場を介して達成され、TEMサンプルホルダーに統合されたカスタム設計のマイクロ共振器はスピン遷移を駆動し電子ビームを変調する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We present a novel method that combines spin resonance spectroscopy with transmission electron microscopy (TEM), enabling localized in-situ detection of microwave (MW)-driven spin excitations. Our approach utilizes continuous wave MW excitation at GHz frequencies, while employing the free-space electron beam as a signal receiver to sense spin precession. Spin state polarization is achieved via the magnetic field of the TEM's polepiece, while a custom-designed microresonator integrated into a TEM sample holder drives spin transitions and modulates the electron beam. This modulation enables phase-locked detection with picosecond temporal resolution, allowing the isolation of spin precession contributions to the electron beam deflection with a sensitivity of $\sim 280$ prad. The presented technique lays foundations for the MW spectroscopic in-situ exploration of spin dynamics at the nanoscale.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、スピン共鳴分光法と透過電子顕微鏡(TEM)を併用し、マイクロ波(MW)駆動のスピン励起の局所的その場検出を可能にする新しい手法を提案する。
提案手法は, マイクロ波帯における連続波MW励起を利用して, 信号受信機として自由空間電子ビームを用いてスピン沈降を検知する。
スピン状態偏極はTEMの磁極の磁場を介して達成され、TEMサンプルホルダーに統合されたカスタム設計のマイクロ共振器はスピン遷移を駆動し電子ビームを変調する。
この変調により、ピコ秒時間分解能による位相ロック検出が可能となり、電子ビームの偏向に対するスピン沈降の寄与を$\sim 280$pradの感度で分離することができる。
提案手法は、ナノスケールでのスピンダイナミクスのMW分光その場探査の基礎となる。
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