利用商用磁盘驱动器写头对磁矩的超灵敏机械探测
介观与纳米尺度物理
2016-10-03 v2
摘要
对微弱磁矩的灵敏探测是纳米尺度科学与技术的许多领域（包括纳米磁学、自旋量子读取和纳米尺度磁共振成像）的一项基本能力。在此，我们展示商用硬盘的写头可推动纳米尺度自旋探测的重大进展。通过将尖锐的金刚石尖端靠近磁极至5 nm以内，并利用纳米机械力传感器测量诱导的抗磁矩，我们展示了0.032 Bohr磁子每根号赫兹的自旋灵敏度，相当于21个质子磁矩。这种高灵敏度部分源于磁极高达2800万特斯拉每米的强磁梯度，部分源于因写头表面极其平坦而存在的非接触摩擦的缺失。此外，我们展示了具有约10 nm空间分辨率的磁极场定量成像。我们预见写头在实验凝聚态物理中的多种应用，特别是在自旋电子学、超快自旋操控和介观物理中。
引用
@article{arxiv.1512.03185,
title = {Ultrasensitive mechanical detection of magnetic moment using a commercial disk drive write head},
author = {Y. Tao and A. Eichler and T. Holzherr and C. L. Degen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03185},
year = {2016}
}
备注
21 pages, 6 figures