利用氮空位中心传感单分子磁体
量子物理
2026-02-27 v2
摘要
单分子磁体（SMM）是能够作为纳米级磁体发挥作用的分子，具有用作磁内存比特的潜力。虽然 SMM 可以在低温下保持磁化，但在表面和室温下表征它们仍然具有挑战性，需要专门的纳米级技术。在这里，我们使用金刚石中的单个氮空位（NV）中心作为高灵敏度的宽带磁场传感器，来检测沉积在金刚石表面的钴基 SMM 的磁噪声。我们在 296 K 和 5-8 K 下测量了 NV 的弛豫和退相干时间，观察到 SMM 对其有显著影响。由此，我们可以推断出 SMM 的磁噪声谱密度（NSD）及其底层的磁性质。此外，我们观察了外加磁场在低温下对 SMM 的 NSD 的影响。该方法为在与作为表面束缚内存单元相关的实际条件下表征 SMM 提供了纳米级灵敏度。
引用
@article{arxiv.2505.19207,
title = {Sensing single molecule magnets with nitrogen vacancy centers},
author = {Ariel Smooha and Jitender Kumar and Dan Yudilevich and John W. Rosenberg and Valentin Bayer and Rainer Stöhr and Andrej Denisenko and Tatyana Bendikov and Anna Kossoy and Iddo Pinkas and Hengxin Tan and Binghai Yan and Biprajit Sarjar and Joris van Slageren and Amit Finkler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.19207},
year = {2026}
}