纳米结构金刚石芯片上的溶液核磁共振波谱
介观与纳米尺度物理
2017-11-01 v1 化学物理
仪器与探测器
量子物理
摘要
我们展示了利用纳米结构金刚石芯片对皮升级体积溶液进行核磁共振（NMR）波谱分析。利用光学干涉光刻，金刚石表面被加工成致密、高深宽比的纳米光栅结构，使芯片毫米平方区域的表面积增加了超过15倍。纳米光栅侧壁掺入了氮空位（NV）中心，使得在 (25 micrometer)^2 激光光斑中超过1000万个NV中心靠近金刚石表面（5 nm），足以检测相邻纳米光栅沟槽内1 pL流体的NMR谱。该平台用于在室温、低于50 mT磁场下进行1H和19F NMR波谱分析。使用甘油中的CsF溶液，我们证明在1 pL体积中 4 ± 2 x 10^12 个19F自旋可在1秒积分内以3的信噪比被检测到。这相比之前的NV和皮升NMR研究在浓度灵敏度上提高了近两个数量级。
引用
@article{arxiv.1701.01401,
title = {Solution nuclear magnetic resonance spectroscopy on a nanostructured diamond chip},
author = {P. Kehayias and A. Jarmola and N. Mosavian and I. Fescenko and F. M. Benito and A. Laraoui and J. Smits and L. Bougas and D. Budker and A. Neumann and S. R. J. Brueck and V. M. Acosta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01401},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 6 figures (main text) + 11 pages, 7 figures, 5 tables (Supplemental)