自旋噪声态下纳米尺度核自旋系综的相干调控
固体中的自旋缺陷(如金刚石氮空位中心)已成为探测纳米尺度核自旋的关键工具。虽然标准自旋噪声检测通常无需通过射频辐射进行主动核自旋控制,但对于多维纳米级核磁共振等先进方案而言,这种控制至关重要。本研究通过相关光谱技术探索核自旋控制机制,从理论与实验两方面证明:由此产生的核自旋动力学特性高度依赖于初始射频相位及其相对于氮空位晶体轴的取向。根据这些参数,相同的核自旋转动可能导致氮空位读出信号呈现完整、部分甚至完全消失的对比度。这些发现揭示了自旋噪声体系中一个长期被低估的操控特性——外加射频场的相位/方向与基于相关实验的直接影响之间存在关联。若这些参数校准不完善,可能导致信号对比度模糊及核自旋动力学的误判。该研究成果为纳米尺度自旋控制提供了新认知,并为实现可靠的多维自旋共振实验奠定了基础。

