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磁共振方法實現核自旋簇原子尺度的結構分析
中國科大杜江峰研究組及其理論合作者利用摻雜金剛石中氮-空位固態(tài)單電子自旋量子干涉儀，成功在室溫大氣環(huán)境下實現了單核自旋對的探測及其原子尺度的結構分析。此成果發(fā)表在《自然-物理》上
傳統自旋磁共振研究百億個自旋組成的系綜樣品，已經被廣泛應用于基礎研究和醫(yī)學應用等各大領域。近年來自旋磁共振開始逐漸從統計平均測量向直接獲取單量子態(tài)信息邁進。實現該目標能夠使我們直接測量原子尺度物質單元的組成、結構及動力學性質，進而更本質地理解物質的結構與性質。然而受制于傳統磁共振探測方式，亟需對磁共振方法進行創(chuàng)新來實現這一目標。
中國科大杜江峰研究組及其合作者利用摻雜金剛石中氮-空位固態(tài)單電子自旋量子干涉儀，把微觀自旋體系產生的弱磁信號轉為干涉儀的相位，成功在室溫大氣環(huán)境下實現了單核自旋對的探測及其原子尺度的結構分析。審稿人評述為“該工作是原創(chuàng)的和新穎的。用動力學解耦技術測量核自旋對產生的弱磁信號是非常有用的方法”，“該工作實現了對核自旋對的探測及結構解析，此新方法將在量子信息處理和量子度量等量子信息領域引起廣泛關注。