利用自旋抗磁性锁定悬浮金刚石的取向

纳米或微米金刚石中的带负电氮空位（NV）中心已成为一种有前景的磁场传感器、作为超极化顺磁性物质的候选者，以及纳米尺度自旋-力学研究的工具。然而，由于随机的角布朗运动倾向于在测量过程中旋转 NV 量子化轴，NV 掺杂金刚石目前不易于在液体中或在大气压下悬浮时用于这些应用。在此，我们报道了将 trapped 微金刚石的晶轴沿外磁场进行角度锁定。具体而言，我们利用 NV 中心基态能级交叉后的自旋布居反转将金刚石变为抗磁体。金刚石晶轴自然地以高精度对齐磁场，且无需微波，为生物学和自旋-机械平台中的应用提供了光明前景。