1/f 自旋噪声与基于 STM 的单自旋检测

我们提出了一种基于 1/f 自旋电流噪声的单自旋检测新机制。我们假设隧穿电流的 1/f 自旋噪声类似于磁性系统中普遍存在的 1/f 噪声。磁性耦合导致隧穿电子与局域自旋 S 之间的相互作用，在电流消散功率谱 $I^2_{\omega}$ 的 Larmor 频率处出现峰。电流谱中的噪声升高将在磁性中心附近空间局部化。在 Larmor 频率处以及其他位置所测得的功率谱差异将揭示谱中的峰。我们认为该机制的信噪比约为 1。此外，我们讨论了该测量中常见的非对称线状图。我们指出，这些线状图符合隧穿电子所做的随机抽样。然而，这预测的线宽至少比实验观察到的大一个数量级，这可能是由于隧穿电子之间的静电排斥以及隧穿过程中的时间相关性所致。