利用金刚石中光探测氮空位中心在多样磁场条件下的宽带EPR谱学
介观与纳米尺度物理
2019-09-04 v3
摘要
顺磁磁共振是一种表征和识别化学靶标的强大技术，日益用于成像；然而，室温与中等磁场下的低自旋极化给探测少量自旋带来挑战。本工作中，我们利用金刚石中氮空位（NV）中心的荧光，在不同场强与取向条件下探测光学非活性靶标自旋的电子顺磁共振（EPR）谱。该方案既不需要对NV自旋的直接微波操控，也不要求NV与靶标自旋共振之间的谱重叠，从而实现宽带探测。这一意外的非共振耦合归因于双声子过程，该过程使邻近靶标自旋涨落偶极矩的NV自旋弛豫，表明灵敏度由偶极-偶极耦合强度决定。该方法在灵敏EPR探测方面具有前景，尤其在难以控制金刚石晶体取向的场合。纳米金刚石因其明亮、稳定的荧光和生物相容性正被应用于生物传感，正是此类典型情形。
引用
@article{arxiv.1802.09635,
title = {Broadband EPR Spectroscopy in Diverse Field Conditions Using Optically Detected Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond},
author = {C. M. Purser and V. P. Bhallamudi and C. S. Wolfe and H. Yusuf and B. A. McCullian and C. Jayaprakash and M. E. Flatté and P. C. Hammel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09635},
year = {2019}
}