零磁场下单个氮中心千赫兹电子顺磁共振谱学
量子物理
2020-06-01 v1
摘要
电子顺磁共振谱学(EPR)是物理学、化学和生物学中最重要的分析工具之一。金刚石中氮空位(NV)中心作为原子级磁强计的出现，将该技术推进到单自旋水平，甚至在常温条件下亦可实现。尽管在空间分辨率上取得了巨大进展，当前兆赫兹的谱分辨率仍不足以分辨关键的异质分子信息。一个主要挑战是样品电子自旋的相干时间短。在此，我们通过采用不同对称性态之间对磁噪声不敏感的跃迁来解决这一挑战。我们展示了金刚石中单个替代氮(P1)中心谱线宽仅数千米赫兹、窄化 27 倍的谱，从而可分辨一些弱耦合。这些结果展示了基于 NV 中心的 EPR 在空间与频谱两方面的进展，并为单分子水平的分析性(EPR)谱学提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2005.14718,
title = {Kilohertz electron paramagnetic resonance spectroscopy of single nitrogen centers at zero magnetic field},
author = {Fei Kong and Pengju Zhao and Pei Yu and Zhuoyang Qin and Zhehua Huang and Zhecheng Wang and Mengqi Wang and Fazhan Shi and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14718},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 10 figures