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材料表面可光学寻址的自旋系统一直是量子传感领域长期追求的目标，它能实现原子级分辨率和量子极限灵敏度。然而，这类系统受限于量子自旋可稳定存在的有限深度。该研究团队展示了一种分子-二维材料混合架构，直接在材料表面实现了量子自旋传感器。通过将自旋活性分子锚定在六方氮化硼（hBN）表面，研究人员不仅消除了量子传感器的深度限制，还使自旋特性在4开尔文至室温（RT）范围内保持稳定。在4K温度下，其Hahn-echo自旋相干时间超过3.4微秒，优于块体有机晶体的表现，颠覆了"自旋在接近表面时必然退化"的传统认知。通过氘代化学修饰分子结构后，相干时间提升超10倍；在动态解耦技术下，相干性被延长至本征寿命极限，突破300微秒。该团队还在室温条件下探测到hBN层下方邻近质子自旋及二维磁体的磁响应。这类分子自旋系统具有长相干性、光学可寻址性和界面多功能性，形成了超越传统固态平台的可扩展、自适应表面量子传感器架构。