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J-GLOBAL ID：201702260732220400   整理番号：17A0591359

NV中心を用いた単一スピンレベルでの磁気共鳴法

著者 (1件)： 高橋晋 (南カリフォルニア大)
資料名： 固体物理  (Solid State Physics)
巻： 52  号： 5  ページ： 249-260  発行年： 2017年05月15日 
JST資料番号： F0158B  ISSN： 0454-4544  CODEN： KOTBA2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ダイヤモンド中の常磁性中心である窒素空格子点(NV)中心を用いた磁気共鳴(MR)法は,常温から低温において使用可能であり,スピン感度を単一スピンまで大幅に向上させることができる手法である。本稿では,NV中心の特性,およびNV中心を用いたMR法の原理とその応用を実験家の視点から解説する。NV中心のスピン状態は極めて豊かな特徴をもつ。NV中心のスピン三重項状態である基底状態と励起状態間の遷移は光学的許容遷移であり,637nm以下の波長のレーザで励起可能である。光励起サイクルを繰り返すことによってスピン状態の初期化が可能であり,蛍光信号強度の測定からNV中心のスピン状態の読出しも可能である。さらに,マイクロ波を使ってm_s=0とm_s=±1状態間のESR共鳴を励起し,NV中心のスピン状態を変えると,その変化を蛍光信号強度の変化として測定できる。この蛍光を用いたESR法はODMR法と呼ばれ,NV中心のESR信号の常温観測を可能にする。NV中心のNMR測定は,核スピンのラーモア歳差運動の相間時間が一般に長いので,歳差運動によるスピン雑音をスピンエコー法,CPMG法などで測定することにより行われる。歳差運動の相間時間が短い核スピンのNMR測定には,マイクロ波やRF波パルスで操作するENDOR法がある。将来的には,単一分子や単一細胞のMRイメージングも可能になるであろう。

シソーラス用語： *ダイヤモンド ,  *空格子点 ,  *窒素 ,  *磁気共鳴 ,  NMRイメージング ,  *ESR【磁気共鳴】 ,  *NMR【磁気共鳴】 ,  レーザ励起 ,  Larmor歳差 ,  核スピン ,  スピンエコー ,  *ENDOR ,  雑音
準シソーラス用語： *NV中心 ,  磁気共鳴イメージング ,  *ODMR ,  *CPMG ,  スピン雑音

分類 (3件)： その他の無機化合物の格子欠陥  (BK12050B) ,  電子スピン共鳴一般  (BM07021V) ,  NMR一般  (BM07041R)

タイトルに関連する用語 (3件)： NV中心 ,  スピン ,  磁気共鳴