論文の概要: Sensing single molecule magnets with nitrogen vacancy centers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19207v1
- Date: Sun, 25 May 2025 16:11:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:42.978091
- Title: Sensing single molecule magnets with nitrogen vacancy centers
- Title（参考訳）: 窒素空孔中心を用いた単一分子磁石のセンシング
- Authors: Ariel Smooha, Jitender Kumar, Dan Yudilevich, John W. Rosenberg, Valentin Bayer, Rainer Stöhr, Andrej Denisenko, Tatyana Bendikov, Hengxin Tan, Binghai Yan, Biprajit Sarjar, Joris van Slageren, Amit Finkler,
- Abstract要約: 単分子磁石(SMM)は、小さな磁石として機能する分子である。
磁気メモリの応用では、分子はおそらく室温で表面にあるだろう。
ダイヤモンド表面に置かれたコバルト系SMMの磁気ノイズを検出するために,単一のNVを用いる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Single-molecule magnets (SMMs) are molecules that can function as tiny magnets, with potential applications such as magnetic memory bits in storage devices. Current research and development of SMMs have shown their ability to maintain magnetization for a considerable amount of time at low temperatures. However, in magnetic memory applications, the molecules would probably be on a surface at room temperature, and characterizing SMMs under these conditions is challenging and requires specialized techniques. To this end, we use the nitrogen-vacancy center in diamond, which can function as a highly sensitive sensor of magnetic fields in a broad frequency range at the nanoscale. Here, we utilize single NVs to detect the magnetic noise of cobalt-based SMMs' placed on the diamond surface. We investigated the noise at 296K and at 5-8K, observing a significant influence of the SMMs on the NV center relaxation times at the different temperatures from which we infer their magnetic properties - their magnetic noise spectrum density (NSD). Moreover, we witnessed the effect of an applied magnetic field on the SMMs' magnetic NSD. The method is useful in characterizing SMMs as memory units on surfaces.
- Abstract（参考訳）: 単分子磁石(英: Single-molecule magnets、SMM)は、小さな磁石として機能する分子であり、記憶装置における磁気メモリビットのような潜在的な用途がある。
SMMの現在の研究と開発は、低温でかなりの時間、磁化を維持する能力を示している。
しかし、磁気メモリの応用では、分子はおそらく室温で表面にあり、これらの条件下でのSMMの特徴付けは困難であり、特殊な技術を必要とする。
この目的のために、ナノスケールの広い周波数範囲の磁場の高感度センサとして機能するダイヤモンドの窒素空孔中心を用いる。
ここでは,ダイヤモンド表面に置かれたコバルト系SMMの磁気ノイズを検出するために,単一のNVを用いる。
我々は296Kと5-8Kのノイズについて検討し、SMMがNV中心緩和時間(磁気ノイズスペクトル密度(NSD))に有意な影響を観測した。
さらに,印加磁場がSMMの磁気的NSDに与える影響を観察した。
この方法はSMMを平面上のメモリ単位として特徴付けるのに有用である。
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