Single molecules sense spin Imaging surface magnetism, and, in particular, spin excitations of adsorbed molecules or films, is challenging. Verlhac et al. demonstrate spin-sensing capability by using the magnetic exchange interaction between a surface sample and the spin-excited states of a nickelocene molecule attached to a scanning tunneling microscope tip. The spatial dependence of the exchange field at the atomic scale enabled imaging of magnetic corrugation with atomic-scale lateral resolution for iron atoms and small islands of cobalt atoms absorbed on nonmagnetic copper surfaces. Science, this issue p. 623 A nickelocene-functionalized scanning probe tip imaged spin excitations of an adsorbed iron atom and of a cobalt film. Recent advances in scanning probe techniques rely on the chemical functionalization of the probe-tip termination by a single molecule. The success of this approach opens the prospect of introducing spin sensitivity through functionalization by a magnetic molecule. We used a nickelocene-terminated tip (Nc-tip), which offered the possibility of producing spin excitations on the tip apex of a scanning tunneling microscope (STM). When the Nc-tip was 100 picometers away from point contact with a surface-supported object, magnetic effects could be probed through changes in the spin excitation spectrum of nickelocene. We used this detection scheme to simultaneously determine the exchange field and the spin polarization of iron atoms and cobalt films on a copper surface with atomic-scale resolution.

中文翻译：

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扫描隧道显微镜顶端的单个分子的原子级自旋传感

单分子感应自旋 成像表面磁性，特别是吸附分子或薄膜的自旋激发，具有挑战性。韦尔哈克等人。通过使用表面样品与连接到扫描隧道显微镜尖端的二茂镍分子的自旋激发态之间的磁交换相互作用来证明自旋传感能力。原子尺度上交换场的空间依赖性使磁性波纹成像具有原子尺度横向分辨率，用于铁原子和吸附在非磁性铜表面上的钴原子小岛。科学，这个问题 p。623 一个二茂镍功能化扫描探针尖端对吸附的铁原子和钴膜的自旋激发成像。扫描探针技术的最新进展依赖于单个分子对探针尖端终止的化学功能化。这种方法的成功开辟了通过磁性分子功能化引入自旋敏感性的前景。我们使用了一个以二茂镍为末端的尖端 (Nc-tip)，它提供了在扫描隧道显微镜 (STM) 的尖端产生自旋激发的可能性。当 Nc 尖端与表面支撑物体的点接触距离 100 皮米时，可以通过二茂镍自旋激发光谱的变化来探测磁效应。我们使用这种检测方案以原子级分辨率同时确定铜表面上铁原子和钴薄膜的交换场和自旋极化。这种方法的成功开辟了通过磁性分子功能化引入自旋敏感性的前景。我们使用了一个以二茂镍为末端的尖端 (Nc-tip)，它提供了在扫描隧道显微镜 (STM) 的尖端产生自旋激发的可能性。当 Nc 尖端与表面支撑物体的点接触距离 100 皮米时，可以通过二茂镍自旋激发光谱的变化来探测磁效应。我们使用这种检测方案以原子级分辨率同时确定铜表面上铁原子和钴薄膜的交换场和自旋极化。这种方法的成功开辟了通过磁性分子功能化引入自旋敏感性的前景。我们使用了一个以二茂镍为末端的尖端 (Nc-tip)，它提供了在扫描隧道显微镜 (STM) 的尖端产生自旋激发的可能性。当 Nc 尖端与表面支撑物体的点接触距离 100 皮米时，可以通过二茂镍自旋激发光谱的变化来探测磁效应。我们使用这种检测方案以原子级分辨率同时确定铜表面上铁原子和钴薄膜的交换场和自旋极化。这提供了在扫描隧道显微镜 (STM) 的尖端产生自旋激发的可能性。当 Nc 尖端与表面支撑物体的点接触距离 100 皮米时，可以通过二茂镍自旋激发光谱的变化来探测磁效应。我们使用这种检测方案以原子级分辨率同时确定铜表面上铁原子和钴薄膜的交换场和自旋极化。这提供了在扫描隧道显微镜 (STM) 的尖端产生自旋激发的可能性。当 Nc 尖端与表面支撑物体的点接触距离 100 皮米时，可以通过二茂镍自旋激发光谱的变化来探测磁效应。我们使用这种检测方案以原子级分辨率同时确定铜表面上铁原子和钴薄膜的交换场和自旋极化。