中科大研制新型量子传感器

记者近日从中科大获悉:该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室提出并实现了用于搜寻类轴子的单电子自旋量子传感器,将搜寻的力程拓展到亚微米尺度,可更好地寻找标准模型外的新粒子。该成果发表在著名期刊《自然·通讯》上。 在寻找新粒子诸多解决方案中,一类简单有效的理论假设是引入一类超轻质量的轴子或类轴子粒子,人们猜测这类新粒子或许在电子与核子的相互作用中扮演着新的传递媒介。近年来,科学家发展了一系列精巧的实验装置,在20微米以上的力程范围内开展了电子与核子相互作用的搜寻。然而,在更短的力程范围内开展实验研究,面临尺寸不够小、灵敏度待提升等一系列挑战。 杜江峰团队将金刚石近表面氮—空位(NV)色心的电子自旋用作传感器,来搜寻小于20微米范围的电子与核子相互作用。团队制备了离金刚石表面10纳米以内的NV色心作为探测器,开发了相应的电子学设备和量子控制方法,一举解决了上述制约短力程探索的系列难题。实验表明,新传感器可以探索的力程......阅读全文

电子自旋共振波谱仪

  电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、材料科学领域的分析仪器,于2014年2月24日启用。  技术指标  1、灵敏度:可检测到的绝对最小自旋数: ≦ 1.5*109 spins/G 线宽; 信噪比: S/N ≧ 2000:1 2、分辨率:数字化分辨率:24 bit;磁体分辨率:10 mG 3、稳定性

电子自旋顺磁共振仪简介

  电子自旋顺磁共振仪可使用在物理、生物、化学等领域,可作为研究领域最有效的科研手段之一。主要测样品中单电子、自由基及自由基对。可检测的样品状态为液体、固体、粉末、薄膜以及动物内脏组织。 对于有机光化学体系可测自旋标记、自旋捕获及电子转移样品。更重要的是检测短命样品的中间体(纳秒级)。

微电子自旋共振波谱仪

  微电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、自然科学相关工程与技术、材料科学、环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器,于2018年7月11日启用。  技术指标  灵敏度:8*1013 spin/T;分辨率 0.006mT;最大磁场强度0.7T;扫描宽度10-4-0.65T;波段范围:X波段;微波功率:

量子材料内首次测量电子自旋

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋,这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式,为量子技术的发展开辟新途径,并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领

电子自旋共振的检测对象

①在分子轨道中出现不配对电子(或称单电子)的物质。如自由基(含有一个单电子的分子)、双基及多基(含有两个及两个以上单电子的分子)、三重态分子(在分子轨道中亦具有两个单电子,但它们相距很近,彼此间有很强的磁的相互作用,与双基不同)等。②在原子轨道中出现单电子的物质,如碱金属的原子、过渡金属离子(包括铁

电子自旋共振的主要特性

由于通常采用高频调场以提高仪器灵敏度,记录仪上记出的不是微波吸收曲线(由吸收系数X''对磁场强度H作图)本身,而是它对H的一次微分曲线。后者的两个极值对应于吸收曲线上斜率最大的两点,而它与基线的交点对应于吸收曲线的顶点。g值从共振条件hv=gβH看来,h、β为常数,在微波频率固定后,

石墨烯能有效传导电子自旋

  英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆(Andre Konstantin Geim)与其同事因制成石墨烯而荣获去年诺贝尔物理学奖。日前,他和同事又在新一期美国《科学》杂志上报告说,他们发现石墨烯能有效传导电子自旋,有望成为下一代基于电子自旋的电子元件材料。   目前的电子元件基本上都是

电子自旋共振相关内容

  中文名电子自旋共振,是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术,是研究化合物或矿物中不成对电子状态的重要工具,用于定性和定量检测物质原子或分子中所含的不配对电子,并探索其周围环境的结构特性.电子顺磁共振亦称电子自旋共振(ESR).  其基本原理为电子是具有一定质量和带负电荷的一种基本粒子,它能进行

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。  色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光,

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。   色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光

电子自旋共振波谱仪的顺磁性

顺磁性(paramagnetism)是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率 k=M/H 来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同,数值为10-6—10-3量级。[1-2]一些原子核(如1H,7Li,11B,13C,17O等以及中子)

电子自旋共振的基本原理

电子是具有一定质量和带负电荷的一种基本粒子,它能进行两种运动;一种是在围绕原子核的轨道上运动,另一种是对通过其中心的轴所作的自旋。由于电子的运动产生力矩,在运动中产生电流和磁矩。在外加恒磁场H中,电子磁矩的作用如同细小的磁棒或磁针,由于电子的自旋量子数为1/2,故电子在外磁场中只有两种取向:一与H平

电子顺磁/电子自旋共振波谱仪

现在有确凿的证据表明,自由基是人类疾病的主要原因,如电离辐射,硫酸铁中毒,用高压氧治疗的早产儿,百草枯(除草剂)中毒,紫外线辐射诱发的癌症和四氯化碳中毒等。电子顺磁共振(EPR),也被称为电子自旋共振(ESR),是一种精密的光谱技术,可以检测化学和生物系统中的自由基。在我们看来,生物电子自旋共振的核

电子顺磁共振波谱仪——电子自旋技术

使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜,不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。(电子顺磁共振波谱仪)借助这个特制探针,通过改变单个钴原子在锰板表面的位置,使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。

美开发可传输电子自旋的钻石导线

  3月24日美国一项最新研究说,以钻石为原材料开发出了可以传递电子自旋的导线,在新一代基于电子自旋的计算机中,这种钻石导线可用于传输信息。   电子具有携带电荷和自旋等多种性质,现在绝大部分电子产品都利用了电子携带电荷这种性质,科学界一直在探索开发能够利用电子自旋性质的计算机,这种计算机与当前计

科学家成功操控单原子中电子自旋方向

不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状 电子自旋的原子终于有了“身份照” 科学家成功操控单原子中电子自旋方向   虽然许多科学家们认为,在制造下一代更快、更小、更高效的计算机和高技术设备上,新兴的电子自旋技术将胜过传统电子技术,但电子自旋对单原子的影响至今尚无从观察。而最新推出的《

电子自旋顺磁共振仪主要用途和类型

  主要用途: 本仪器可使用在物理、生物、化学等领域,可作为研究领域最有效的科研手段之一。主要测样品中单电子、自由基及自由基对。可检测的样品状态为液体、固体、粉末、薄膜以及动物内脏组织。 对于本单位的研究领域主要是有机光化学体系,可测自旋标记、自旋捕获及电子转移样品。更重要的是检测短命样品的中间体(

布鲁克收购电子自旋共振光谱制造商Active-Spectrum

  分析测试百科网讯 2016年12月12日,布鲁克宣布已收购了位于美国加利福尼亚州福斯特城的Active Spectrum公司,本收购的财务条款未披露。  Active Spectrum是台式micro-ESR(电子自旋共振)光谱系统的发明者和制造商。由Active Spectrum开发的紧凑型和

电子顺磁共振波谱仪解析自旋电子学

电子自旋学 (Spintronics),也称磁电子学。它利用电子的自旋和磁矩,使固体器件中除电荷输运外,还加入电子的自旋和磁矩。电子自旋是一门新兴的学科和技术。应用于电子自旋学的材料,需要具有较高的电子极化率,以及较长的电子自旋弛豫时间。许多新材料,例如磁性半导体、半金属等,近年来被广泛的研究,以求

控制电子自旋可提高有机太阳能电池的效率

  据美国每日科学网站近日报道,英美科学家携手进行的研究发现,让有机太阳能电池内的电子采用特定的方式“自旋”,有望大幅提高有机太阳能电池的光电转化效率,该最新技术还可用于研制性能更高的有机发光二极管。研究发表在《自然》杂志上。   有机太阳能电池模拟植物的光合作用进行工作,其纤薄、轻便而且柔韧,也

细胞膜流动性测定实验_电子自旋共振法

实验材料对数生长期肿瘤细胞试剂、试剂盒PBS游离5NSA仪器、耗材毛细管离心机离心管试管烧杯电子自旋共振仪膜的流动性是生物膜结构的基本特征之一,主要指膜脂肪酸链部分及膜蛋白的运动状态。膜脂类分子在相变温度以上条件下主要有侧向扩散、旋转、左右摇摆、伸缩振荡、翻转及异化运动等方式。膜蛋白的运动方式大体分

化学所在金属富勒烯电子自旋研究方面取得系列进展

  金属富勒烯是一类将金属原子或金属团簇内嵌到富勒烯碳笼形成的核壳结构分子,它们在量子信息处理、信息存储等方面具有广泛应用前景。其中含有单电子自旋的金属富勒烯由于具有特别的稳定性和自旋可调控性,可以作为单分子量子比特应用于量子信息计算与处理,也可以作为自旋探针应用于分子级磁共振成像。在中国科学院、基

希腊研究人员称麻醉剂的原理或是电子自旋改变

  意识是怎样工作的?几乎没有问题比这更深刻。希腊亚历山大·弗莱明生物医学研究中心生物物理学家卢卡·图林开玩笑说,我们能对意识做的一件事就是把它溶解到氯仿里。如果把脑组织放入氯仿,形成神经细胞膜的脂质和它们的绝缘鞘髓磷脂就会溶解;反过来,如果把氯仿吸入脑中,意识就会溶解。如果不考虑麻醉剂,如氯仿是怎

电子顺磁共振波谱仪/电子自旋共振波谱仪概述

电子顺磁共振(EPR)又称电子自旋共振(ESR),是研究电子自旋能级跃迁的一门学科,是直接检测和研究含有未成对电子的顺磁性物质的现代分析方法。自1945年物理学家Zavoisky首次提出了检测EPR信号的实验方法至今,电子顺磁共振已经有50多年的历史了,在这50多年中,EPR的理论、实验技术和仪器结

二维材料中首次实现核自旋量子位控制

  据15日发表在《自然·材料》上的论文,美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维(2D)材料中的核自旋,实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器,首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技

中科大研制新型量子传感器

  记者近日从中科大获悉:该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室提出并实现了用于搜寻类轴子的单电子自旋量子传感器,将搜寻的力程拓展到亚微米尺度,可更好地寻找标准模型外的新粒子。该成果发表在著名期刊《自然·通讯》上。  在寻找新粒子诸多解决方案中,一类简单有效的理论假设是引入一类超轻质量的轴子

爱丁堡FIRL100助电子自旋共振(ESR)光谱扩展至1-THz

  分析测试百科网讯 近日,德累斯顿高磁场实验室(HLD)亥姆霍兹中心德累斯顿中心(HZDR)成功完成了爱丁堡仪器FIRL100 CO2 / FIR(THz)激光系统的安装。  FIRL-100激光器将用于强相关磁体的多频脉冲场(高达70T)ESR光谱,包括低维和自旋阻挫系统,高Tc超导体和相关化合

我国学者成功研制用于搜寻新粒子的单自旋量子传感器

  中国科学技术大学杜江峰院士团队近期成功研制出用于搜寻 “类轴子粒子”的单电子自旋量子传感器,将搜寻的力程拓展到亚微米尺度。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。图片来源于网络  新粒子的发现,可用于填补当前粒子物理学、天体物理和宇宙学等方面的理论缺陷,例如粒子质量等级问题、强CP疑难、

国外联合研究团队研发新型量子计算机

  韩国基础科学研究所(IBS)量子纳米科学研究部与日本、西班牙、美国等国的联合研究团队成功实现了具有多个电子自旋的“多量子比特”平台,实现了设计研发新型量子计算机的重要一步。  联合研究团队的核心技术是利用单个原子在固体表面上电子自旋创建新型量子平台。该量子比特平台是将几个钛原子放置在薄绝缘体(氧

第八届亚太地区电子自旋共振学术会议通知

  第八届亚太地区电子自旋共振学术会议(8th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium,APES2012)将于2012年10月11-15日在北京举行,由清华大学化学系承办。   自1997年以来,已先后在中国香港和杭州、日本神户、印度班加罗尔、俄罗斯诺沃西比尔斯克(新