利用纳米金刚石中的氮空位中心同步测定局部磁场与传感器朝向
纳米金刚石中的氮空位(NV)中心已成为生物医学成像应用中极具前景的量子传感平台,但单个颗粒的随机取向给大规模传感器校准带来了重大挑战。该研究团队展示了一种同时确定每个颗粒晶体学轴向与周围局部矢量磁场的新方法。具体而言,至少需要四个不同偏置场才能明确解算出颗粒取向和局部磁场信息。研究人员通过两类实验验证了该方法:(1)在已知晶体取向的块状金刚石中完成原理验证;(2)在不同单颗纳米金刚石上模拟实际应用场景。该工作标志着在释放纳米金刚石全部潜力(如复杂环境下的原位生物医学成像和纳米级传感等先进应用)方面迈出了关键一步。
