室温脉冲光探测磁共振的化学调控
量子物理
2025-06-18 v1 化学物理
摘要
磁共振的光探测实现了具有高空间分辨率和灵敏度的基于自旋的量子传感——即使在室温下也是如此——固态缺陷就是例证。分子系统为基于室温光探测磁共振 (ODMR) 的量子传感提供了一个互补且化学可调的平台。决定传感灵敏度的关键参数是光学对比度——即两种自旋态在发射上的差异。在诸如金刚石中氮-空位中心的先进固态缺陷中，该对比度约为 30%。在此，利用化学可调性，我们表明在分子中可以实现 40% 的室温 ODMR 对比度。使用并五苯的氮取代类似物（6,13-二氮杂并五苯），我们提高了相较于并五苯的对比度，并通过时间相关脉冲 ODMR 确定三线态动力学，表明这源于加速的各向异性系间窜越。此外，我们将高对比度室温脉冲 ODMR 转化为自组装纳米晶体。总体而言，我们的研究结果突出了光可读分子自旋可用的合成手段，以及利用化学可调性进行室温量子传感的机遇。
引用
@article{arxiv.2503.24341,
title = {Chemically Tuning Room Temperature Pulsed Optically Detected Magnetic Resonance},
author = {Sarah K. Mann and Angus Cowley-Semple and Emma Bryan and Ziqiu Huang and Sandrine Heutz and Max Attwood and Sam L. Bayliss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.24341},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures