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理解水界面的物理化学性质对生物学、化学及材料科学等多个领域至关重要。尽管过去几十年间表面敏感光谱技术取得了重大突破，但水界面的微观特性仍难以测量。该研究团队探索了利用噪声光谱技术表征界面特性的方法，重点研究了与水体接触的二维材料中量子传感器（如类NV色心）的特性。通过结合水/石墨烯界面的分子动力学模拟与类NV色心自旋动力学计算，研究人员系统分析了界面水分子及简单离子对缺陷退相干时间的影响。研究表明，NV色心的Hahn回波相干时间对运动变窄效应、氢键构型以及界面水分子和离子的动力学特性高度敏感。该工作呈现了液体温度、水-表面相互作用强度及不同一价/二价离子条件下的研究结果，凸显了近表面量子比特在揭示水界面特性方面的广泛适用性。