用量子传感器在原子尺度上成像27个核自旋簇
用量子传感器在原子尺度上成像27个核自旋簇
Atomic-scale Imaging of a 27-nuclear-spin Cluster Using a Quantum Sensor
核磁共振（NMR）是一种测定分子和蛋白质结构的强有力方法。传统的核磁共振需要在大的集合上平均，而单自旋量子传感器的最新研究为单分子的磁成像开辟了广阔的前景。作为实现这一目标的第一步，孤立核自旋和自旋对已经被绘制出来。然而，大量相互作用的自旋团簇（例如在分子中发现的自旋团簇）会产生高度复杂的光谱。成像如此复杂的系统是极具挑战性的，因为它需要高光谱分辨率和亚Å精度的有效空间重建。本研究使用单个氮空位中心作为量子传感器实现了这种原子尺度的成像，并在27个耦合13C核自旋的金刚石模型系统上进行了演示。同时，提出一种多维光谱学方法，分离出高光谱分辨率（小于80 mHz）和高精度（2mHz）的单个核-核自旋相互作用。证明了这些相互作用编码了团簇的组成和互联性，并开发了以亚Å分辨率提取团簇三维结构的方法。研究结果展示了对单个分子和其他复杂自旋系统磁成像的关键能力。
Abobeih M H, Randall J, Bradley C E, et al., Nature , 576(7787): 411-415, 2019.
本文来源：中国微米纳米技术学会《新科技快讯》2020年第1期，点击“阅读原文”，查看更多最新科技信息。