Letter 工学：ダイヤモンド中の個々の電子スピンを使ったナノスケール磁気センシング 2008年10月2日 Nature 455, 7213 doi: 10.1038/nature07279 ナノスケール空間分解能での弱磁場の検出は、生物科学や物理科学における未解決の問題である。例えば、単一電子のスピンは10 nm離れたところに約1 µTの磁場を作り、対応する単一プロトンからの磁場は数ナノテスラである。このような磁場をナノメートルの空間分解能で検出できるセンサーがあれば、複雑な生体分子の個々の電子スピンまたは核スピンからの磁気共鳴信号の検出から、電子または核スピンメモリーに符号化された情報の古典ビットあるいは量子ビットの読み出しに至るまで、有効な応用が可能になるだろう。今回我々は、そのようなナノスケール磁気センシング方法を、室温でダイヤモンド中の窒素-空孔不純物に伴う個々の電子スピンキュービットのコヒーレント操作を使って実験的に実証する。超高純度ダイヤモンドのサンプルを用いて、100秒の平均化の後、キロヘルツ周波数で3 nTの磁場が検出できた。さらに、直径30 nmのダイヤモンドナノ結晶について、0.5 µT Hz−1/2という感度を実証した。 Full Text PDF 目次へ戻る
