Single spin EPR and NMR with diamond atomic spin sensors

使用金刚石原子自旋传感器的单自旋 EPR 和 NMR

• 批准号: 221269520
• 负责人: Professor Dr. Fedor Jelezko
• 金额: --
• 依托单位: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/221269520?language=en
• 关键词: Single; spin; EPR; NMR; diamond

Sensoren die schon kleine Mengen von Elektron-und Kernspins nachweisen können, besitzen breitgefächerte Anwendungsbereiche in der Chemie, Physik und Biologie. In diesem Projekt planen wir die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Spindetektion, welches es erlauben wird einzelne Elektron- und Kernspins bei Raumtemperatur sowie bei tiefen Temperaturen zu detektieren und damit das ultimative Sensitivitätslimit zu erreichen. Zudem wird uns die Verwendung eines einzelnen optisch-aktiven Spins in Diamant als Sensor in die Lage versetzen, Spins mit Nanometer Auflösung mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopmethode abzubilden. Um diese Zielsetzung zu erreichen, werden wir zuerst neuartigen Nachweismethoden theoretisch entwickeln, die auch in einer nicht gewünschten Umgebung von fluktuierenden Spins funktionieren werden. Dieses Verfahren ermöglicht damit die Detektion einzelner Spins auch in einer komplizierten biologischen Umgebung in der das Spinrauschen unvermeidbar ist. Diese Methoden werden im Experiment angewandt, um einzelne Spin-Labels auf Diamant in kontrollierten Bedingungen nachzuweisen.

电子和核自旋传感器的灵敏度很高，在化学、物理学和生物学中有很好的应用前景。在本项目计划中，我们将开发一种用于旋转检测的中性旋转器，这些旋转器将在室温下安装一种电子和核旋转器，以检测温度，并降低最终的灵敏度。因此，我们将在拉格版本中使用钻石传感器进行一种光学主动旋转，使用光栅扫描方法进行纳米旋转。在这种情况下，韦尔登将采用新的Nachweismethoden理论，也不会对韦尔登的不稳定自旋产生影响。这种方法也可以在一个复杂的生物学环境中检测到一个自旋。这种韦尔登是在实验室中进行的，它是一种控制金刚石表面自旋标记的方法。