Nature ハイライト

工学：ダイヤモンドでスピントロニクス

Nature 455, 7213

ダイヤモンド結晶中に存在する窒素-空孔中心と呼ばれる一種の天然不純物は、光学的に制御・検出が可能で独特な長寿命単一電子スピン状態をもつ。これは、「スピントロニクス」デバイスの創出に使えるし、量子情報処理への応用も可能である。2つの研究グループが、この技術のナノスケール磁気共鳴画像化法への応用について報告している。Mazeたちは、ダイヤモンドのスピンをコヒーレントに制御して磁気センシングが可能となることを実証している。彼らは、ナノテスラの磁場が原理的には精密測定可能であることを示した。この値は、おおよそ10 nm離れたプロトン1個の磁場に相当する。Balasubramanianたちは、高感度高分解能画像化に向けた第一歩を、ダイヤモンドのスピンを使って実証している。彼らは、5 nmの分解能で単一窒素-空孔スピンの位置を測定できることを見いだした。News & ViewsではM Romalisが、これら両方の技術を組み合わせることにより、個々の核スピンの検出や画像化、さらには単一分子の構造決定さえ可能になるかもしれない、と述べている。どちらの実験も室温で行われているので、これらの方法は生物学的応用が期待できる。

2008年10月2日号の Nature ハイライト

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