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目标信号强度随距离传感器距离增加而快速衰减是金刚石中氮空位（NV）中心进行纳米尺度磁传感的关键挑战，这限制了灵敏度和空间分辨率。该研究团队引入了一种策略，通过使用源自罗丹明染料的自由基阴离子作为定位于金刚石表面的报告自旋来克服这一限制。这些通过光还原产生的自由基在超过一小时的时间尺度上具有光学可识别性和稳定性。该团队通过实验证明了使用单个浅层NV中心进行读出时对这些自由基的相干操纵和检测。该团队观察到光激活自旋的局部磁环境存在位点间的异质性，这可能是由于测量中自由基间耦合的变化所致。展望未来，该方法可实现相关的纳米尺度磁性和光学成像，并为单分子磁共振研究开辟新途径。