单分子电子自旋的全光学传感
介观与纳米尺度物理
2015-06-17 v1 原子物理
生物物理
量子物理
摘要
我们展示了一种在室温环境条件下对单个分子进行磁传感的全光学方法。我们的方法基于金刚石晶体表面附近的浅层氮 - 空位 (NV) 色心，我们利用它来检测共价附着在金刚石表面的单个顺磁分子。NV 色心的操控和读取是全光学的，并提供了对源自附着分子电子自旋动力学的磁场波动的灵敏探测。作为一个具体示例，我们展示了对包含钆 (Gd) 离子的单个顺磁分子的检测。我们利用光学荧光和原子力显微镜共定位一个 NV 色心和一个含 Gd的分子，从而确认了单分子分辨率。可能的应用包括单个分子的纳米尺度和活体磁谱学与成像。
引用
@article{arxiv.1311.1801,
title = {All-optical sensing of a single-molecule electron spin},
author = {A. O. Sushkov and N. Chisholm and I. Lovchinsky and M. Kubo and P. K. Lo and S. D. Bennett and D. Hunger and A. Akimov and R. L. Walsworth and H. Park and M. D. Lukin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1801},
year = {2015}
}