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分子自旋体系是实现量子信息处理和纳米尺度传感的理想候选平台，但其在室温下的表征仍面临自旋快速退相干的挑战。该研究团队利用金刚石浅层氮-空位（NV）中心的T1弛豫测量技术，对多晶酞菁铜（CuPc）薄膜的电子自旋系综进行了探测。通过分子超精细光谱的独特特征，不仅精确识别了NV-CuPc相互作用，更首次获得了该体系在体相电子共振实验中无法测量的关键参数——包括自旋关联时间及局部晶格取向。实验数据分析证实，室温下CuPc的退相干动力学主要由电子-电子相互作用主导。此外，该工作展示了CuPc增强的NV弛豫测量法能以~1纳米精度标定NV中心深度。这些发现确立了NV中心作为分子自旋体系探针的强大能力，为分子量子比特设计、自旋浴工程和混合量子材料研究提供了新见解，同时为构建分子尺度量子处理器和自旋量子网络等应用开辟了新路径。