論文の概要: Spin Relaxometry with Solid-State Defects: Theory, Platforms, and Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.01521v1
• Date: Mon, 02 Feb 2026 01:27:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.831923
• Title: Spin Relaxometry with Solid-State Defects: Theory, Platforms, and Applications
• Title（参考訳）: 固体欠陥を用いたスピンリラクサメトリー:理論・プラットフォーム・応用
• Authors: Ruotian Gong, Alex L. Melendez, Guanghui He, Zhongyuan Liu, Chong Zu, Huan Zhao,
• Abstract要約: 橋梁理論と実験をレビューし、測定された緩和速度がノイズスペクトルにどのようにマップされるかを明らかにする。 我々は、凝縮物質物理学、化学および生物学的センシング、リラクソメトリーに基づく磁気共鳴分光の応用に重点を置いている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.921609803217828
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin relaxometry using solid-state spin defects, such as the diamond nitrogen-vacancy (NV) center, probes dynamical processes by measuring how environmental fluctuations enhance the spin relaxation rate. In the weak-coupling limit, relaxation rates sample the transverse magnetic-noise power spectral density through a sensor-specific filter function, turning the defect into a local, frequency-selective noise spectrometer. This review bridges theory and experiment, clarifying how measured relaxation rates map onto noise spectra and how near-field geometry shapes the response. We highlight representative applications across condensed-matter physics, chemical and biological sensing, and relaxometry-based magnetic-resonance spectroscopy. We conclude with emerging opportunities and key challenges.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド窒素空洞(NV)中心のような固体スピン欠陥を用いたスピン緩和法は、環境変動がスピン緩和率をいかに高めるかを測定することによって動的過程を探索する。 弱結合限界において、緩和速度は、センサ固有のフィルタ機能を通して横方向の磁気ノイズパワースペクトル密度をサンプリングし、欠陥を局所的な周波数選択ノイズスペクトロメータに変換する。 このレビューは理論と実験を橋渡しし、測定された緩和速度がノイズスペクトルにどのようにマッピングされるか、および近接場幾何学が反応をどう形作るかを明らかにする。 我々は、凝縮物質物理学、化学および生物学的センシング、緩和計測に基づく磁気共鳴分光法における代表的応用を強調した。 新たな機会と重要な課題で締めくくります。

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