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Quantum magnetic J-oscillators
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DOI：10.1038/s41467-026-68779-5.png)
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摘要
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零场核磁共振（NMR）提供了一种无磁场的核自旋-自旋（标量J）耦合的测量方法，这些耦合定义了一个固有的、分子特有的频率尺度。然而，零场NMR信号的瞬态特性限制了光谱分辨率和频率稳定性。在此，我们引入量子J振荡器，利用分子中的J耦合产生相位相干的连续振荡。在零磁场下运行并由数字反馈驱动时，它们可产生亚赫兹至数十赫兹的频率。在以[15N]-乙腈为对象的原理验证实验中，该振荡器实现了340 μHz的线宽，持续3600秒，比传统零场NMR窄两个数量级以上。这种方法可能有助于精确测量J耦合常数，并能够区分在零场NMR谱中否则难以分辨的分子。此外，强耦合自旋系统与可编程反馈的结合，使J振荡器成为一种紧凑的台式平台，用于探索非线性自旋动力学，包括混沌和动力学相变。通过在单一无磁设置中将高分辨率光谱学和可控量子动力学相结合，J振荡器为需要超高精度频率参考或分子指纹的应用开辟了新的机会。无磁场的J振荡器利用分子内部的核自旋-自旋耦合和数字反馈，产生连续、超稳定的零场NMR信号，线宽窄至传统方法的1/100，从而获得更清晰的分子指纹。
Keyword:
Atomic and molecular interactions with photons
Chemical physics
Solution-state NMR
Science
Humanities and Social Sciences
multidisciplinary
AI总结
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期刊
IF:
15.7
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9.4W
被引数:
91.2W
机构
引用论文
Experiments on laser guide stars at Mauna Kea Observatory for adaptive imaging in astronomy.png)
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