Relaxation measurements by magnetic resonance force microscopy

Olivier Klein; Vladimir V. Naletov

doi:10.1016/j.crhy.2004.02.002

Relaxation measurements by magnetic resonance force microscopy
[Mesure de la relaxation par microscopie à résonance magnétique détectée mécaniquement]

Olivier Klein ¹ ; Vladimir V. Naletov ¹

¹ Service de physique de l'état condensé, CEA Orme des Merisiers, 91191 Gif-Sur-Yvette, France

Comptes Rendus. Physique, Highly polarized nuclear spin systems and dipolar interactions in NMR, Volume 5 (2004) no. 3, pp. 325-335.

Résumé
Abstract

La résolution spatiale d'un imageur à résonance magnétique peut être fortement améliorée en remplaçant l'antenne à bobine (ou cavité) par un microscope à force atomique. Nous décrivons comment cette détection mécanique peut être appliquée à l'étude de la relaxation transversale et longitudinale dans des échantillons microscopiques. Le protocole de mesure et d'analyse est décrit pour des spins paramagnétiques et ferromagnétiques.

The spatial resolution of magnetic resonance imaging can be greatly enhanced by replacing the coil antenna (or cavity) with a scanning force microscope. We describe how this mechanical detection can be applied to the measurement of both the transverse and longitudinal relaxation inside a micron-size volume. The measurement procedure and analysis is detailed for the case of paramagnetic and ferromagnetic spin systems.

Publié le : 2004-04-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2004.02.002

Keywords: Magnetic Resonance Force Microscopy, Spin relaxation, Magnetic Resonance Imaging
Mots-clés : Microscopie à Résonance Magnétique détectée Mécaniquement, Relaxation magnétique, Imagerie par Résonance Magnétique

Affiliations des auteurs :

Olivier Klein ¹ ; Vladimir V. Naletov ¹

¹ Service de physique de l'état condensé, CEA Orme des Merisiers, 91191 Gif-Sur-Yvette, France

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Olivier Klein; Vladimir V. Naletov. Relaxation measurements by magnetic resonance force microscopy. Comptes Rendus. Physique, Highly polarized nuclear spin systems and dipolar interactions in NMR, Volume 5 (2004) no. 3, pp. 325-335. doi : 10.1016/j.crhy.2004.02.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2004.02.002/

Bibliographie
Cité par

[1] P.C. Lauterbur Nature, 242 (1973), p. 190

[2] P. Mansfield; P.K. Granell J. Phys. C, 6 (1973), p. L422

[3] D.F. Evans Phil. Mag., 1 (1956), p. 370

[4] G. Alzetta; E. Arimondo; C. Ascoli; A. Gozzini Nuovo Cimento, 52B (1967), p. 392

[5] G. Alzetta; E. Arimondo; C. Ascoli Nuovo Cimento, 54B (1968), p. 107

[6] J.A. Sidles Appl. Phys. Lett., 58 (1991), p. 2854

[7] J.A. Sidles; D. Rugar Phys. Rev. Lett., 70 (1993), p. 3506

[8] J.A. Sidles; J.L. Garbini; K.J. Bruland; D. Rugar; O. Züger; S. Hoen; C.S. Yannoni Rev. Mod. Phys., 67 (1995), p. 249

[9] D. Rugar; C.S. Yannoni; J.A. Sidles Nature, 360 (1992), p. 563

[10] D. Rugar; O. Züger; S. Hoen; C.S. Yannoni; H.M. Vieth; R.D. Kendrick Science, 264 (1994), p. 1560

[11] P. Poncharal; Z.L. Wang; D. Ugarte; W.A. de Heer Science, 283 (1999), p. 1513

[12] B. Reulet; A.Y. Kasumov; M. Kociak; R. Deblock; I.I. Khodos; Y.B. Gorbatov; V.T. Volkov; C. Journet; H. Bouchiat Phys. Rev. Lett., 85 (2000), p. 2829

[13] D.L. Olson; T.L. Peck; A.G. Webb; R.L. Magin; J.V. Sweedler Science, 270 (1995), p. 1967

[14] J.E. Stocker; T.L. Peck; A.G. Webb; R.L. Magin IEEE Trans. Biomedical Eng., 44 (1997), p. 1122

[15] K.Y. Yasumura; T.D. Stowe; E.M. Chow; T. Pfafman; T.W. Kenny; B.C. Stipe; D. Rugar IEEE JMEMS, 9 (2000), p. 117

[16] T.L. Peck; R.L. Magin; J. Kruse; M. Feng IEEE Trans. Biomed. Eng., 41 (1994), p. 706

[17] R.D. Black; T.A. Early; P.B. Roemer; O.M. Mueller; A. Mogro-Campero; L.G. Turner; G.A. Johnson Science, 259 (1993), p. 793

[18] W.-C. Lin, G. K. Fedder, Tech. Rep. CMU-RI-TR-01-06, Robotics Institute, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, March 2001

[19] C. Poole Electron Spin Resonance, Interscience, New York, 1975 (p. 296)

[20] D. Mozyrsky; I. Martin; P.C. Pelekhov; D. Hammel Appl. Phys. Lett., 82 (2003), p. 1278

[21] B.C. Stipe; H.J. Mamin; T.D. Stowe; T.W. Kenny; D. Rugar Phys. Rev. Lett., 86 (2001), p. 2874

[22] H.J. Marmin; R. Budakian; B.W. Chui; D. Rugar Phys. Rev. Lett., 91 (2003), p. 207604

[23] J.G. Kempf; J.A. Marohn Phys. Rev. Lett., 90 (2003), p. 087601

[24] O. Klein; V.V. Naletov; H. Alloul Eur. Phys. J. B, 17 (2000), p. 57

[25] A. Abragam Principles of Nuclear Magnetism, Oxford University Press, 1961

[26] O. Züger; S.T. Hoen; C.S. Yannoni; D. Rugar J. Appl. Phys., 79 (1996), p. 1881

[27] K. Wago; D. Botkin; C.S. Yannoni; D. Rugar Phys. Rev. B, 57 (1998), p. 1108

[28] R.E. Richards; T. Scaefer Trans. Faraday Soc., 57 (1961), p. 210

[29] E. Fukushima; S.B.W. Roeder Experimental Pulse NMR, Addison-Wesley, 1981

[30] D.E. O'Reilly; T. Tsang J. Chem. Phys., 46 (1967), p. 1291

[31] Z. Zhang; P.C. Hammel; P.E. Wigen; V. Charbois; V.V. Naletov; J. Ben Youssef; O. Klein Appl. Phys. Lett., 68 (1996), p. 2005

[32] H. Suhl J. Phys. Chem. Solids, 1 (1957), p. 209

[33] T.L. Gilbert Phys. Rev., 100 (1955), p. 1243

[34] N. Bloembergen; S. Wang Phys. Rev., 93 (1954), p. 72

[35] R.C. Flechter; R.C. LeCraw; E.G. Spencer Phys. Rev., 117 (1960), p. 955

[36] W.K. Hiebert; A. Stankiewicz; M.R. Freeman Phys. Rev. Lett., 79 (1997), p. 1134

[37] V. Charbois; V.V. Naletov; J. Ben Youssef; O. Klein J. Appl. Phys., 91 (2002), p. 7337

[38] M.J. Malliavin; O. Acher; C. Boscher; F. Bertin; V. Larin J. Magn. Magn. Mater., 196 (1999), p. 420

[39] K.J. Bruland; J. Krzystek; J.L. Garbini; J.A. Sidles Rev. Sci. Instrum., 66 (1995), p. 2853

[40] O. Klein; V. Charbois; V.V. Naletov; C. Fermon Phys. Rev. B (Rapid Comm.), 67 (2003), p. 220407

[41] M.J. Hurben; C.E. Patton J. Appl. Phys., 83 (1998), p. 4344

[42] M. Sparks Ferromagnetic Relaxation Theory, McGraw-Hill, 1964

[43] V.V. Naletov; V. Charbois; O. Klein; C. Fermon Appl. Phys. Lett., 83 (2003), p. 3132

A. Volodin; C. Van Haesendonck; E. V. Skorokhodov; R. V. Gorev; V. L. Mironov Ferromagnetic resonance force microscopy of individual domain wall, Applied Physics Letters, Volume 113 (2018) no. 12 | DOI:10.1063/1.5040072
O. Klein; G. de Loubens; V. V. Naletov; F. Boust; T. Guillet; H. Hurdequint; A. Leksikov; A. N. Slavin; V. S. Tiberkevich; N. Vukadinovic Ferromagnetic resonance force spectroscopy of individual submicron-size samples, Physical Review B, Volume 78 (2008) no. 14 | DOI:10.1103/physrevb.78.144410
Seppe Kuehn; Steven A. Hickman; John A. Marohn Advances in mechanical detection of magnetic resonance, The Journal of Chemical Physics, Volume 128 (2008) no. 5 | DOI:10.1063/1.2834737
Verfahren und grundlegende Schritte bei der Durchführung von Studien zur Präferenzmessung, Nachfragerorientierte Präferenzmessung (2007), p. 41 | DOI:10.1007/978-3-8350-9593-9_3

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