從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校杜江峰院士領(lǐng)導(dǎo)的中國科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，提出并實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種基于金剛石氮-空位（NV）色心量子傳感器的新零場順磁共振方法，打破了傳統(tǒng)順磁共振信號(hào)強(qiáng)度對(duì)熱極化的依賴，將零場順磁共振的空間分辨率從厘米量級(jí)提升至納米級(jí)，為零場順磁共振的實(shí)用化開啟了一條新途徑。研究成果發(fā)表在4月19號(hào)的《自然-通訊》上。 EH "g`r  
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電子順磁共振是當(dāng)代重要的物質(zhì)科學(xué)研究手段。但是由于磁場的存在，不同取向的分子會(huì)有不同的共振峰，從而不可避免地會(huì)引起譜線的非均勻展寬，使信息的獲取變得困難。一種簡單直接的方式是不加磁場，此時(shí)自旋系統(tǒng)的能級(jí)結(jié)構(gòu)只取決于系統(tǒng)的內(nèi)稟相互作用，不再與分子取向有關(guān)，原則上可以完全移除非均勻展寬。但是受探測原理限制，傳統(tǒng)順磁共振譜儀的探測靈敏度依賴于磁場大小，在零場下的探測靈敏度極低，往往需要厘米尺寸的樣品量來累積足夠大的熱極化下的磁信號(hào)，極大地限制了零場順磁共振方法的應(yīng)用。 ;Gs**BB&  
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杜江峰團(tuán)隊(duì)針對(duì)零場順磁共振目前的困境，另辟蹊徑，采用了高靈敏度的金剛石NV色心量子傳感器和新穎的量子探測方法，來實(shí)現(xiàn)零場順磁共振。研究人員用精心設(shè)計(jì)的微波脈沖連續(xù)驅(qū)動(dòng)NV色心，通過改變驅(qū)動(dòng)功率可以連續(xù)調(diào)控NV的能級(jí)劈裂，當(dāng)其和目標(biāo)自旋的能級(jí)劈裂匹配時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振信號(hào)，過程中并不涉及對(duì)目標(biāo)自旋的任何操控，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)NV色心周圍15納米范圍內(nèi)的約4個(gè)金剛石內(nèi)部電子自旋的零場檢測，獲得了清晰的零場順磁共振譜，并從中直接提取了目標(biāo)自旋的超精細(xì)常數(shù)。 jrl6
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基于NV色心的微觀磁共振能夠達(dá)到納米級(jí)的空間分辨率和單個(gè)核自旋的高靈敏度，被認(rèn)為是對(duì)傳統(tǒng)磁共振技術(shù)的革命性突破。這種新方法避開了非零場下譜線展寬的干擾，可以直接在納米尺度研究待測目標(biāo)的能級(jí)結(jié)構(gòu)，使得零場順磁共振技術(shù)在單分子尺度上的應(yīng)用成為可能。