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能决定超级微量样品化学构造的量子传感NMR

2017/06/02

筑波大学知识交流基础研究中心的磯谷順一名誉教授,量子科学技术研究开发机构高崎量子应用研究所 小野田忍博士,住友电器工业有限公司高级材料研究所角谷均博士等人,与斯图加特大学麦克斯普朗克研究所(德国) Jörg Wrachtrup教授等人合作共同研究,开发出拥有钻石的单一的NV中心室温操作、纳米空间分辨率的量子传感器使用下的量子传感NMR,在 20zeputo升的检测体积中,在1H以及19F的NMR下成功观测到化学转化。

本研究运用3T(特斯拉)高磁场,15N自旋中使用倒内存,从而将传感器的周波数分解能改善到1 mHz。为量子计算的应用而开发的量子操作技术,运用量子算法,成功观测到化学移动,并成功的开发了通常的比NMR所需要的样品少11位数的超极少量的样品的化学结构识别的创新的手法(量子传感NMR)

图 左 没有核旋转的同位素12 C 99.995 %浓缩的高压高温(HPHT)合成钻石结晶, 中 从左边结晶中切割出来的研磨过的111基板,右 111薄膜形成事例(1mm×1mm×90μm),本研究中运用到的是2mm×2mm×88μm薄膜

刊登论文

【标题】 Nanoscale nuclear magnetic resonance with chemical resolution (拥有化学识别的高分辨率的纳諾斯ἃ原则核磁共振)
【作者名】 Nabeel Aslam , Matthias Pfender , Philipp Neumann , Rolf Reuter , Andrea Zappe , Felipe Fávaro de Oliveira , Andrej Denisenko , Hitoshi Sumiya , Shinobu Onoda , Junichi Isoya , Jörg Wrachtrup
【刊登杂志】 Science

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