A quantum sensor for atomic-scale electric and magnetic fields

自旋(空气动力学) 原子单位 扫描隧道显微镜 物理 磁场 量子 电子 量子传感器 自旋工程 原子物理学 偶极子 量子隧道 材料科学 凝聚态物理 自旋极化 量子计算机 量子模拟器 量子力学 热力学
作者
Taner Esat,Dmitriy Borodin,Jeongmin Oh,Andreas J. Heinrich,F. Stefan Tautz,Yujeong Bae,Ruslan Temirov
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:19 (10): 1466-1471 被引量:5
标识
DOI:10.1038/s41565-024-01724-z
摘要

Abstract The detection of faint magnetic fields from single-electron and nuclear spins at the atomic scale is a long-standing challenge in physics. While current mobile quantum sensors achieve single-electron spin sensitivity, atomic spatial resolution remains elusive for existing techniques. Here we fabricate a single-molecule quantum sensor at the apex of the metallic tip of a scanning tunnelling microscope by attaching Fe atoms and a PTCDA (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic-dianhydride) molecule to the tip apex. We address the molecular spin by electron spin resonance and achieve ~100 neV resolution in energy. In a proof-of-principle experiment, we measure the magnetic and electric dipole fields emanating from a single Fe atom and an Ag dimer on an Ag(111) surface with sub-angstrom spatial resolution. Our method enables atomic-scale quantum sensing experiments of electric and magnetic fields on conducting surfaces and may find applications in the sensing of spin-labelled biomolecules and of spin textures in quantum materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NexusExplorer应助逃亡的小狗采纳,获得10
1秒前
虚心的不二完成签到 ,获得积分10
2秒前
pluto应助豆浆烩面采纳,获得10
3秒前
能干冰露完成签到,获得积分10
4秒前
sun完成签到,获得积分10
10秒前
毓雅完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
今后应助爱听歌笑寒采纳,获得10
13秒前
我服有点黑完成签到,获得积分10
15秒前
妙手回春板蓝根完成签到,获得积分10
15秒前
英俊的铭应助carl采纳,获得10
15秒前
16秒前
樊大有发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
ray完成签到,获得积分10
23秒前
Raymond发布了新的文献求助10
23秒前
kup完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
HEIKU应助雪山飞龙采纳,获得10
24秒前
别不开星完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
27秒前
研究水合物的小白完成签到 ,获得积分10
28秒前
Artorias发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
哈哈哈发布了新的文献求助30
34秒前
34秒前
34秒前
Pegasus完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
飞驰人生发布了新的文献求助10
37秒前
星宇完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
39秒前
kmzzy发布了新的文献求助30
40秒前
wbp31发布了新的文献求助10
42秒前
Artorias完成签到,获得积分10
42秒前
ygg完成签到,获得积分10
44秒前
yjy发布了新的文献求助10
44秒前
MTF发布了新的文献求助10
44秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324277
关于积分的说明 10217710
捐赠科研通 3039405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668081
邀请新用户注册赠送积分活动 798531
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758401