单原子的磁共振成像
介观与纳米尺度物理
2019-10-23 v1
摘要
磁共振成像（MRI）通过提供对自旋系综的非侵入式观测，彻底改变了诊断医学与生物医学研究。为将 MRI 分辨率提升至纳米尺度，近年来采用了包括扫描探针方法在内的新途径，最终实现了单个自旋的检测。这使得有机样品与复杂自旋结构的三维（3D）可视化成为可能。在此，我们首次展示了表面单个原子的 MRI。该装置在低温扫描隧道显微镜（STM）中实现，利用单原子电子自旋共振（ESR）达到亚埃（sub-Ångström）分辨率，比先前实验的空间分辨率高出一至两个数量级。我们发现，不同原子种类与探针针尖的 MRI 扫描在共振图像中产生独特特征。这些特征揭示了针尖与原子之间的磁相互作用，特别是磁偶极与交换相互作用。
引用
@article{arxiv.1807.08944,
title = {Magnetic Resonance Imaging of Single Atoms},
author = {Philip Willke and Kai Yang and Yujeong Bae and Andreas J. Heinrich and Christopher P. Lutz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.08944},
year = {2019}
}