論文の概要: Precision hyperfine spectroscopy of an individual nuclear-spin-9/2
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.02857v1
- Date: Mon, 04 May 2026 17:32:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-05 20:33:50.434504
- Title: Precision hyperfine spectroscopy of an individual nuclear-spin-9/2
- Title(参考訳): 個々の核スピン-9/2の精密超微粒子分光
- Authors: J. Travesedo, Z. W. Huang, L. Mykolyshyn, N. Thill, L. Pallegoix, P. Goldner, T. Chaneliere, S. Bertaina, T. Charpentier, D. Esteve, P. Abgrall, D. Vion, J. OSullivan, E. Flurin, P. Bertet,
- Abstract要約: 単一スピン磁気共鳴分光法は、個々の原子や分子のレベルで構造的および化学的情報をもたらすことを約束する。
ここでは、CaWO4結晶中のEr3+常磁性中心を用いて、近位個々の核スピン-9/2 93Nb不純物のNMRスペクトルを測定する。
我々は、我々の測定の高スペクトル分解を利用して、スピンハミルトニアンにおいて以前に観測されなかった2つの項の存在を確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Single-spin magnetic resonance spectroscopy promises to yield structural and chemical information at the level of individual atoms or molecules, in a non-invasive way. Here, we use an Er3+ paramagnetic center in a CaWO4 crystal, detected by microwave photon counting at 10 mK, as a nanoscale magnetic sensor to measure the NMR spectrum of a proximal individual nuclear-spin-9/2 93Nb impurity with Hertz spectral resolution. From these measurements, we determine the 93Nb insertion site, its position relative to the Er3+ , and its complete quadrupolar tensor. We moreover harness the high spectral resolution of our measurements to establish the presence of two previously unobserved terms in the spin Hamiltonian. The first describes a coupling between the Er3+ spin and the 93Nb nuclear quadrupole; it possibly originates from a spin-dependent electrostatic interaction between the two systems. The second is a nuclear hexadecapolar term, and may be caused by the coupling of the electric field third derivative to the 93Nb nuclear hexadecapolar moment.
- Abstract(参考訳): 単一スピン磁気共鳴分光法は、個々の原子や分子のレベルで構造的および化学的情報を非侵襲的に得ることを約束する。
ここでは10mKのマイクロ波光子計で検出されたCaWO4結晶中のEr3+常磁性中心をナノスケール磁気センサとして使用し,Hertzスペクトル分解能による近位個々の核スピン-9/2 93Nb不純物のNMRスペクトルを測定する。
これらの測定から、93Nb挿入部位、Er3+に対する位置、および完全四極テンソルを決定する。
さらに、我々の測定の高スペクトル分解能を利用して、スピンハミルトニアンにおいて以前は観測されていなかった2つの項の存在を確立する。
第一に、Er3+スピンと93Nb核四極子の結合を記述するが、これはスピン依存の静電気相互作用に由来する可能性がある。
2つ目は核ヘキサデカ極性項であり、93Nb核ヘキサデカ極性モーメントへの電場第3誘導体のカップリングによって引き起こされる可能性がある。
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