論文の概要: Parallel accelerated electron paramagnetic resonance spectroscopy using diamond sensors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09230v1
- Date: Wed, 10 Dec 2025 01:33:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.358089
- Title: Parallel accelerated electron paramagnetic resonance spectroscopy using diamond sensors
- Title（参考訳）: ダイヤモンドセンサを用いたパラレル加速電子常磁性共鳴分光法
- Authors: Zhehua Huang, Zhengze Zhao, Fei Kong, Zhecheng Wang, Pengju Zhao, Xiangtian Gong, Xiangyu Ye, Ya Wang, Fazhan Shi, Jiangfeng Du,
- Abstract要約: センサを振幅変調制御フィールドで調整し, 目標値に一致させる, ゼロフィールドでのクロスラックスEPR分光法について述べる。
約30000NVのアンサンブル上での効率的なEPR測定を実演した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.229077961567677
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The nitrogen-vacancy (NV) center can serve as a magnetic sensor for electron paramagnetic resonance (EPR) measurements. Benefiting from its atomic size, the diamond chip can integrate a tremendous amount of NV centers to improve the magnetic-field sensitivity. However, EPR spectroscopy using NV ensembles is less efficient due to inhomogeneities in both sensors and targets. Spectral line broadening induced by ensemble averaging is even detrimental to spectroscopy. Here we show a kind of cross-relaxation EPR spectroscopy at zero field, where the sensor is tuned by an amplitude-modulated control field to match the target. The modulation makes detection robust to the sensor's inhomogeneity, while zero-field EPR is naturally robust to the target's inhomogeneity. We demonstrate an efficient EPR measurement on an ensemble of roughly 30000 NV centers. Our method shows the ability to not only acquire unambiguous EPR spectra of free radicals, but also monitor their spectroscopic dynamics in real time.
- Abstract（参考訳）: 窒素空孔(NV)中心は、電子常磁性共鳴(EPR)測定のための磁気センサとして機能する。
原子サイズから見れば、ダイヤモンドチップは膨大な量のNV中心を統合して磁場感度を向上させることができる。
しかし、NVアンサンブルを用いたEPR分光は、センサとターゲットの両方の不均一性のため、効率が良くない。
アンサンブル平均化によって引き起こされるスペクトル線の拡大は、分光にさえ有害である。
ここでは、センサが目標に合うように振幅変調制御フィールドによって調整されるゼロフィールドでのクロスラックスEPR分光の一種を示す。
この変調により、検出はセンサーの不均一性に対して堅牢になり、ゼロフィールドEPRはターゲットの不均一性に対して自然に堅牢である。
約30000NVのアンサンブル上での効率的なEPR測定を実演した。
提案手法は,自由ラジカルの不明瞭なEPRスペクトルを取得するだけでなく,分光力学をリアルタイムにモニタリングする能力を示す。
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