Optically pumped spin polarization as a probe of many-body thermalization
Optically pumped spin polarization as a probe of many-body thermalization
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光泵浦自旋极化作为多体热化的探针
DOI：
10.1126/sciadv.aaz6986
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Meriles, Carlos A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pagliero, Daniela;Zangara, Pablo R.;Henshaw, Jacob;Ajoy, Ashok;Acosta, Rodolfo H.;Reimer, Jeffrey A.;Pines, Alexander;Meriles, Carlos A.
无序和许多物体的相互作用以相互竞争的方式影响运输和热化，其中一个或另一个的主导地位产生了根本不同的动力学阶段。在这里，我们研究了13 C在金刚石中的自旋扩散动力学，我们通过工程色心的光自旋泵浦在室温下动态地进行了掺杂。我们专注于低丰度，强烈的超精细耦合核，其在极化运输中的作用，我们暴露通过可观察到的bulk 13 C磁共振信号的可变射频激发的综合影响。出乎意料的是，我们发现良好的热接触整个核自旋浴，几乎独立的超精细耦合强度，我们归因于有效的碳-碳相互作用介导的电子自旋系综。特别是，在超精细耦合的整个范围内的观察表明，核自旋扩散常数的值比同质核自旋耦合的预期值大两个数量级。
Disorder and many body interactions are known to impact transport and thermalization in competing ways, with the dominance of one or the other giving rise to fundamentally different dynamical phases. Here we investigate the spin diffusion dynamics of13C in diamond, which we dynamically polarize at room temperature via optical spin pumping of engineered color centers. We focus on low-abundance, strongly hyperfine-coupled nuclei, whose role in the polarization transport we expose through the integrated impact of variable radio-frequency excitation on the observable bulk13C magnetic resonance signal. Unexpectedly, we find good thermal contact throughout the nuclear spin bath, virtually independent of the hyperfine coupling strength, which we attribute to effective carbon-carbon interactions mediated by the electronic spin ensemble. In particular, observations across the full range of hyperfine couplings indicate the nuclear spin diffusion constant takes values up to two orders of magnitude greater than that expected from homo-nuclear spin couplings.
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DOI：
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发表时间：
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通讯作者：
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发表时间：
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作者：
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通讯作者：
J. Wolfe
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10.1073/pnas.1908780116
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Henshaw, Jacob;Pagliero, Daniela;Zangara, Pablo R.;Franzoni, María B.;Ajoy, Ashok;Acosta, Rodolfo H.;Reimer, Jeffrey A.;Pines, Alexander;Meriles, Carlos A.
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