扫描隧道显微镜中的纵向与横向电子顺磁共振
介观与纳米尺度物理
2020-10-09 v2 材料科学
摘要
电子顺磁共振（EPR）光谱被广泛用于表征顺磁配合物。近来，EPR 与扫描隧道显微镜（STM）结合实现了单自旋灵敏度与亚埃空间分辨率。然而，STM 中 EPR 的激发机制存在广泛争议，引发了对该技术广泛应用的担忧。在此，我们呈现对 MgO 表面上 Fe 与氢化 Ti 原子的 EPR-STM 的广泛实验研究与建模。我们的结果支持一种压电耦合机制，其中 EPR 物种在 STM 针尖的非均匀磁场中绝热振荡。基于 Bloch 方程并结合原子多重态计算的分析辨识出不同的 EPR 驱动力。具体而言，横向磁场梯度驱动自旋-1/2 的氢化 Ti，而纵向磁场梯度驱动自旋-2 的 Fe。此外，我们的结果凸显了压电耦合诱导电偶极矩的潜力，从而将 EPR-STM 的范围拓展至非极性物种与非线性激发方案。
引用
@article{arxiv.2005.07455,
title = {Longitudinal and transverse electron paramagnetic resonance in a scanning tunneling microscope},
author = {Tom S. Seifert and Stepan Kovarik and Dominik M. Juraschek and Nicola A. Spaldin and Pietro Gambardella and Sebastian Stepanow},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07455},
year = {2020}
}