量子科技中心_量科网

金刚石中的氮空位（NV）中心是一种具备光学寻址能力的自旋缺陷，在纳米级“量子传感”领域展现出巨大潜力。其关键应用在于检测金刚石表面的外部自旋态。在金属材料中，广泛应用于自旋电子学、催化和电化学领域的铂薄膜为此类研究提供了极具价值的模型体系。然而，已知金属与NV中心的相互作用会显著影响其“量子传感”性能。该工作研究了五个覆盖铂薄膜的金刚石样品，这些样品通过不同能量（2.5-60 keV）的氮离子注入制备出浅层NV中心，并系统分析了金属薄膜下NV系综的光学与量子特性。研究发现：靠近铂层的NV系综不仅出现光致发光寿命的大幅缩短，其中带负电的NV⁻种群数量也显著下降。因此，仅在离子注入能量≥20 keV的样品中才能有效实施光学检测磁共振实验——该研究团队在此类样品的铂薄膜下方观测到T₂相干时间的显著增强。此项研究阐明了铂膜附近影响NV中心的多重物理机制，为近表面NV中心与金属薄膜的集成提供了重要指导原则。