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该研究团队在室温条件下利用金刚石中的氮空位中心（NV色心）对自旋系综进行极化，实现了高灵敏核磁共振（NMR）检测。通过接近散粒噪声极限的光致发光探测技术和高度均匀的磁场，研究人员成功解析了多个自旋团簇产生的尖锐NMR特征谱线。重点探究了中性态与负电荷态下核自旋与NV色心的耦合机制，并在NV基态|ms=0⟩能级上实现了13C核自旋系综的高精度NMR测量与相干操控。施加离轴磁场后，研究揭示了13C位点与NV电子自旋间简并耦合对应的不同晶格位置，由此获取了全部超精细张量分量。此外，该工作观测到耦合同一NV色心的核自旋对光谱特征。这些发现对当前依赖昂贵核磁共振系统的系综动态极化测量具有重要价值，也为新型核自旋陀螺仪的实现提供了技术支持。