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Spachtholz, Raffael ; Sellies, Lisanne ; Bruckmann, Franziska ; Scheuerer, Philipp ; Repp, Jascha

Implementation of radio-frequency magnetic fields for electron spin resonance in a low-temperature atomic force microscope

Spachtholz, Raffael, Sellies, Lisanne , Bruckmann, Franziska, Scheuerer, Philipp und Repp, Jascha (2026) Implementation of radio-frequency magnetic fields for electron spin resonance in a low-temperature atomic force microscope. Review of Scientific Instruments 97 (6), 063704.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 09 Jun 2026 07:09
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.79539


Zusammenfassung

The implementation of electron spin resonance in scanning tunneling microscopy (ESR-STM) represented a milestone in controlling spin systems at atomic scales. To drive spin resonance, a radio-frequency (RF) magnetic field is required. Yet, so far, in ESR-STM, instead of an RF magnetic field an RF electric field has been used for driving, which translates into an effective RF magnetic field. For ...

The implementation of electron spin resonance in scanning tunneling microscopy (ESR-STM) represented a milestone in controlling spin systems at atomic scales. To drive spin resonance, a radio-frequency (RF) magnetic field is required. Yet, so far, in ESR-STM, instead of an RF magnetic field an RF electric field has been used for driving, which translates into an effective RF magnetic field. For cases in which such a field-conversion mechanism is not feasible, we developed an implementation of a low-GHz RF magnetic field in a scanning-probe setup. To this end, we utilized a single-loop coil based on a flexible polyimide printed-circuit-board to generate the RF magnetic field. To locally enhance the RF magnetic field in the scanning-probe junction, we used a gold-microstrip on an insulating support as a sample surface. We found that up to 3 GHz, the transmission only moderately depends on frequency and exhibits no sharp resonances. This development enabled the implementation of ESR in atomic force microscopy, as was demonstrated for individual pentacene molecules.



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Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftReview of Scientific Instruments
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
Band:97
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:6
Seitenbereich:063704
Datum3 Juni 2026
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Arbeitsgruppe Jascha Repp
Projekte
Gefördert von: Europäische Kommission (EU) (951519)
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1063/5.0327676DOI
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-795399
Dokumenten-ID79539

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