Factors affecting DNP NMR in polycrystalline diamond samples

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 39, 2011, Pages 19041-19048

  Casabianca, Leah B ^a   Shames, Alexander I ^b   Panich, Alexander M ^b   Shenderova, Olga ^c   Frydman, Lucio ^a  

^a WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE   (Israel)

^b BEN GURION UNIVERSITY OF THE NEGEV   (Israel)

^c INTERNATIONAL TECHNOLOGY CENTER   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYOGENIC TEMPERATURES; DIAMOND PARTICLES; DIAMOND SAMPLES; DYNAMIC NUCLEAR POLARIZATION; HYPERPOLARIZED; MAGIC ANGLE SPINNING; NMR SIGNALS; NUCLEAR RELAXATION TIME; NUCLEAR-SPIN-LATTICE RELAXATION; POLYCRYSTALLINE DIAMONDS; ROOM TEMPERATURE; SOLID STATE NMR; UNPAIRED ELECTRONS;

MAGNETIC MOMENTS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; RELAXATION TIME; SPIN DYNAMICS; SPIN-LATTICE RELAXATION;

DIAMONDS;

EID: 80053530291     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp206167j     Document Type: Article

References (84)

1. Schrand, A. M.; Ciftan Hens, S. A.; Shenderova, O. A. CRC Crit. Rev. Solid State Sci. 2009, 34, 18-74
2. Krueger, A. Chem. - Eur. J. 2008, 14, 1382-1390
3. Baidakova, M.; Vul', A. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 40, 6300-6311
4. Xing, Y.; Dai, L. M. Nanomedicine 2009, 4, 207-218
5. Barnard, A. S.; Sternberg, M. Nanotechnology 2007, 18, 025702
6. Holt, K. B. Philos. Trans. R. Soc. A 2007, 365, 2845-2861
7. Liu, K.-K.; Zheng, W.-W.; Wang, C.-C.; Chiu, Y.-C.; Cheng, C.-L.; Lo, Y.-S.; Chen, C.; Chao, J.-I. Nanotechnology 2010, 21, 315106
8. Li, X. X.; Shao, J. Q.; Qin, Y.; Shao, C.; Zheng, T. T.; Ye, L. J. Mater. Chem. 2011, 21, 7966-7973
9. Guan, B.; Zou, F.; Zhi, J. Small 2010, 6, 1514-1519
10. Chen, M.; Pierstorff, E. D.; Lam, R.; Li, S.-Y.; Huang, H.; Osawa, E.; Ho, D. ACS Nano 2009, 3, 2016-2022
11. Lam, R.; Ho, D. Expert Opin. Drug Delivery 2009, 6, 883-895
12. Huang, H.; Pierstorff, E.; Osawa, E.; Ho, D. Nano Lett. 2007, 7, 3305-3314
13. Barnard, A. S. Analyst 2009, 134, 1751-1764
14. Fu, C.-C.; Lee, H.-Y.; Chen, K.; Lim, T.-S.; Wu, H.-Y.; Lin, P.-K.; Wei, P.-K.; Tsao, P.-H.; Chang, H.-C.; Fann, W. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 727-732
15. Chang, Y.-R.; Lee, H.-Y.; Chen, K.; Chang, C.-C.; Tsai, D.-S.; Fu, C.-C.; Lim, T.-S.; Tzeng, Y.-K.; Fang, C.-Y.; Han, C.-C.; Chang, H.-C.; Fann, W. S. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 284-288
16. Hoch, M. J. R.; Reynhardt, E. C. Phys. Rev. B 1988, 37, 9222-9226
17. Reynhardt, E. C.; Terblanche, C. J. Chem. Phys. Lett. 1997, 269, 464-468
18. Reynhardt, E. C.; High, G. L. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2001, 38, 37-81
19. Wrachtrup, J.; Jelezko, F. J. Phys.-Condens. Matter 2006, 18, S807-S824
20. King, J. P.; Coles, P. J.; Reimer, J. A. Phys. Rev. B 2010, 81, 073201
21. Stanwix, P. L.; Pham, L. M.; Maze, J. R.; Le Sage, D.; Yeung, T. K.; Cappellaro, P.; Hemmer, P. R.; Yacoby, A.; Lukin, M. D.; Walsworth, R. L. Phys. Rev. B 2010, 82, 201201
22. Acosta, V. M.; Jarmola, A.; Bauch, E.; Budker, D. Phys. Rev. B 2010, 82, 201202
23. Neumann, P.; Beck, J.; Steiner, M.; Rempp, F.; Fedder, H.; Hemmer, P. R.; Wrachtrup, J.; Jelezko, F. Science 2010, 329, 542-544
24. Maurer, P. C.; Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Jiang, L.; Gorshkov, A. V.; Zibrov, A. A.; Harke, B.; Hodges, J. S.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A.; Twitchen, D.; Hell, S. W.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nat. Phys. 2010, 6, 912-918
25. Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Hodges, J. S.; Hong, S.; Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Jiang, L.; Gurudev Dutt, M. V.; Togan, E.; Zibrov, A. S.; Yocoby, A.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nature 2008, 455, 644-648
26. Buckley, B. B.; Fuchs, G. D.; Bassett, L. C.; Awschalom, D. D. Science 2010, 330, 1212-1215
27. Neumann, P.; Kolesov, R.; Naydenov, B.; Beck, J.; Rempp, F.; Steiner, M.; Jacques, V.; Balasubramanian, G.; Markham, M. L.; Twitchen, D. J.; Pezzagna, S.; Meijer, J.; Twamley, J.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nat. Phys. 2010, 6, 249-253
28. Gaebel, T.; Domhan, M.; Popa, I.; Wittmann, C.; Neumann, P.; Jelezko, F.; Rabeau, J. R.; Stavrias, N.; Greentree, A. D.; Prawer, S.; Meijer, J.; Twamley, J.; Hemmer, P. R.; Wachtrup, J. Nat. Phys. 2006, 2, 408-413
29. Hanson, R.; Mendoza, F.; Epstein, R. J.; Awschalom, D. D. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 087601
30. Howard, M.; Twamley, J.; Wittmann, C.; Gaebel, T.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. New J. Phys. 2006, 8, 33
31. Jacques, V.; Neumann, P.; Beck, J.; Markham, M.; Twitchen, D.; Meijer, J.; Kaiser, F.; Balasubramanian, G.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 057403
32. Nizovtsev, A. P.; Kilin, S. Ya.; Jelezko, F.; Gaebal, T.; Popa, I.; Gruber, A.; Wrachtrup, J. Opt. Spectrosc. 2005, 99, 233-244
33. Acosta, V. M.; Bauch, E.; Jarmola, A.; Zipp, L. J.; Ledbetter, M. P.; Budker, D. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 174104
34. Bouchard, L. S.; Acosta, V. M.; Bauch, E.; Budker, D. New J. Phys. 2011, 13, 025017
35. Said, R. S.; Berry, D. W.; Twamley, J. Phys. Rev. B 2011, 83, 125410
36. Schoenfeld, R. S.; Harneit, W. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 030802
37. Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Childress, L.; Jiang, L.; Budker, D.; Hemmer, P. R.; Yacoby, A.; Walsworth, R.; Lukin, M. D. Nat. Phys. 2008, 4, 810-816
38. Balasubramanian, G.; Chan, I. Y.; Kolesov, R.; Al-Hmoud, M.; Tisler, J.; Shin, C.; Kim, C.; Wojcik, A.; Hemmer, P. R.; Krueger, A.; Hanke, T.; Leitenstorfer, A.; Bratschitsch, R.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nature 2008, 455, 648-652
39. McGuinness, L. P.; Yan, Y.; Stacey, A.; Simpson, D. A.; Hall, L. T.; Maclaurin, D.; Prawer, S.; Mulvaney, P.; Wrachtrup, J.; Caruso, F.; Scholten, R. E.; Hollenberg, L. C. L. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 358-363
40. Davies, G.; Hamer, M. F. Proc. R. Soc. London Ser. A 1976, 348, 285-298
41. Gruber, A.; Draöbenstedt, A.; Tietz, C.; Fleury, L.; Wrachtrup, J.; von Borczyskowski, C. Science 1997, 276, 2012-2014
42. Dolde, F.; Fedder, H.; Doherty, M. W.; Nobauer, T.; Rempp, F.; Balasubramanian, G.; Wolf, T.; Reinhard, F.; Hollenberg, L. C. L.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nat. Phys. 2011, 7, 459-463
43. Shin, C.; Kim, C.; Kolesov, R.; Balasubramanian, G.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Hemmer, P. R. J. Lumin. 2010, 130, 1635-1645
44. Gurudev Dutt, M. V.; Childress, L.; Jiang, L.; Togan, E.; Maze, J.; Jelezko, F.; Zibrov, A. S.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D. Science 2007, 316, 1312-1316
45. Childress, L.; Dutt, M. V. G.; Taylor, J. M.; Zibrov, A. S.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D. Science 2006, 314, 281-285
46. Griffin, R. G.; Prisner, T. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5737-5740. Also, see the themed issue on Dynamic Nuclear Polarization, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12 (22) and the special issue of Appl. Magn. Res. 2008, 34 (3 and 4)
47. Maly, T.; Debelouchina, G. T.; Bajaj, V. S.; Hu, K. N.; Joo, C. G.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Sirigiri, J. R.; van der Wel, P. C. A.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052211
48. Ardenkjaer-Larsen, J. H.; Fridlund, B.; Gram, A.; Hansson, G.; Hansson, L.; Lerche, M. H.; Servin, R.; Thaning, M.; Golman, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 10158-10163
49. Joo, C. G.; Hu, K. N.; Bryant, J. A.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9428-9432
50. Joo, C. G.; Casey, A.; Turner, C. J.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12-13
51. Maly, T.; Andreas, L. B.; Smith, A. A.; Griffin, R. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 5872-5878
52. Reynhardt, E. C.; High, G. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 4090-4099
53. Reynhardt, E. C.; High, G. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 4100-4107
54. Reynhardt, E. C.; High, G. L. J. Chem. Phys. 2000, 113, 744-750
55. Duijvestijn, M. J.; van der Lugt, C.; Smidt, J.; Wind, R. A.; Zilm, K. W.; Staplin, D. C. Chem. Phys. Lett. 1983, 102, 25-28
56. Takeda, K.; Takegoshi, K.; Terao, T. J. Phys. Soc. Jpn. 2004, 73, 2313-2318
57. Takeda, K.; Takegoshi, K.; Terao, T. J. Phys. Soc. Jpn. 2004, 73, 2319-2322
58. Goodson, B. M. Annu. Rep. NMR Spectrosc. 2005, 55, 299-323
59. Iinuma, M.; Takahashi, Y.; Shaké, I.; Oda, M.; Shimizu, H. M.; Masaike, A.; Yabuzaki, T. J. Phys. Soc. Jpn. 2005, 9, 2622-2630
60. Iinuma, M.; Takahashi, Y.; Shaké, I.; Oda, M.; Masaike, A.; Yabuzaki, T.; Shimizu, H. M. J. Magn. Reson. 2005, 175, 235-241
61. van Kesteren, H. W.; Wenckebach, W. Th.; Schmidt, J.; Poulis, N. J. Chem. Phys. Lett. 1982, 89, 67-70
62. van Kesteren, H. W.; Wenckebach, W. Th.; Schmidt, J. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 1642-1644
63. Lawler, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5519-5521
64. Lawler, R. G. Acc. Chem. Res. 1972, 5, 25-33
65. Ward, H. R. Acc. Chem. Res. 1972, 5, 18-24
66. Navon, G.; Song, Y.-Q.; Rõõm, T.; Appelt, S.; Taylor, R. E.; Pines, A. Science 1996, 271, 1848-1851
67. Goodson, B. M.; Song, Y.-Q.; Taylor, R. E.; Schepkin, V. D.; Brennan, K. M.; Chingas, G. C.; Budinger, T. F.; Navon, G.; Pines, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 14725-14729
68. Pavlovskaya, G. E.; Cleveland, Z. I.; Stupic, K. F.; Basaraba, R. J.; Meersmann, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 18275-18279
69. Reimer, J. A. Solid State Nucl. Magn. Reson. 2010, 37, 3-12
70. Li, B.; Coles, P.; Reimer, J. A. Solid State Commun. 2010, 150, 450-453
71. Tycko, R.; Barrett, S. E.; Dabbagh, G.; Pfeiffer, L. N.; West, K. W. Science 1995, 268, 1460-1463
72. Barrett, S. E.; Tycko, R.; Pfeiffer, L. N.; West, K. W. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 1368-1371
73. Zhou, J.; Li, L.; Hu, H.; Yang, B.; Dan, Z.; Qiu, J.; Guo, J.; Chen, F.; Ye, C. Solid State Nucl. Magn. Reson. 1994, 3, 339-351
74. Acosta, V. M.; Bauch, E.; Ledbetter, M. P.; Waxman, A.; Bouchard, L.-S.; Budker, D. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 070801
75. Panich, A. M.; Shames, A. I.; Medvedev, O.; Osipov, V. Yu.; Aleksenskiy, A. E.; Vul', A. Ya. Appl. Magn. Reson. 2009, 36, 317-329
76. Shames, A. I.; Panich, A. M.; Osipov, V. Yu.; Aleksenskiy, A. E.; Vul', A. Ya.; Enoki, T.; Takai, K. J. Appl. Phys. 2010, 107, 014318
77. Panich, A. M.; Vieth, H.-M.; Shames, A. I.; Froumin, N.; Osawa, E.; Yao, A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 774-782
78. Dubois, M.; Guérin, K.; Petit, E.; Batisse, N.; Hamwi, A.; Komatsu, N.; Giraudet, J.; Pirotte, P.; Masin, F. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 10371-10378
79. Belobrov, P. I.; Gordeev, S. K.; Petrakovskaya, É. A.; Falaleev, O. V. Dokl. Phys. 2001, 46, 459-462
80. Fang, X. W.; Mao, J. D.; Levin, E. M.; Schmidt-Rohr, K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1426-1435
81. Levin, E. M.; Fang, X. W.; Bud'ko, S. L.; Straszheim, W. E.; McCallum, R. W.; Schmidt-Rohr, K. Phys. Rev. B 2008, 77, 054418
82. Shames, A. I.; Osipov, V. Yu.; Aleksenskiy, A. E.; Osawa, E.; Vul', A. Ya. Diamond Relat. Mater. 2011, 20, 318-321
83. Panich, A. M.; Shames, A. I.; Vieth, H.-M.; Osawa, E.; Vul, A. Ya. Eur. Phys. J. B 2006, 52, 397-402
84. Rovere, M.; Porro, S.; Musso, S.; Shames, A.; Williams, O.; Bruno, P.; Tagliaferro, A.; Gruen, D. M. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 1913-1916