用于量子传感的长寿命机械检测分子自旋
基于单自旋的量子传感器为凝聚态物质、化学和生物学领域的局域磁场测量提供了前所未有的手段,其中固态缺陷自旋已成为主导平台。然而这类传感器的分子检测能力受限于宿主晶格的束缚,难以贴近目标分子进行探测。分子自旋则提供了另一种解决方案,其化学可调性和相对于目标体系的灵活排布优势显著。本研究展示了一种结合分子电子自旋、超灵敏机械读出与哈密顿量工程的纳米级传感平台。通过改进型XYXY偶极去耦序列,研究人员在宽范围控制场中抑制了电子间偶极相互作用,将含约100个三苯甲基-OX063自由基的阿升尺度液滴体系相干时间延长至~400微秒。基于该序列,该团队实现了纳特斯拉级交流场的频率选择性检测,并对局部微小核自旋系综进行了传感与谱学研究。这些成果共同确立了SQUINT(自旋量子集成纳米机械转导)技术框架——该量子传感方案不仅能实现对传感器特性的分子级调控,还可直接集成至复杂分子靶标系统中。
量科快讯
1 天前
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