利用金刚石传感器并行加速电子顺磁共振波谱
量子物理
2025-12-11 v1 生物物理
化学物理
摘要
氮空位 (NV) 中心可作为电子顺磁共振 (EPR) 测量的磁传感器。得益于其原子尺寸，金刚石芯片可以集成大量 NV 中心以提高磁场灵敏度。然而，利用 NV 系综进行 EPR 波谱分析效率较低，原因在于传感器与目标物均存在不均匀性。系综平均引起的谱线展宽甚至对波谱分析不利。本文我们展示了一种零场交叉弛豫 EPR 波谱技术，其中传感器通过幅度调制控制场进行调谐以匹配目标物。调制使检测对传感器的不均匀性具有鲁棒性，而零场 EPR 天然对目标物的不均匀性具有鲁棒性。我们演示了对约 30000 个 NV 中心系综的高效 EPR 测量。我们的方法不仅能够获取自由基的明确 EPR 波谱，还能实时监测其波谱动力学。
引用
@article{arxiv.2512.09230,
title = {Parallel accelerated electron paramagnetic resonance spectroscopy using diamond sensors},
author = {Zhehua Huang and Zhengze Zhao and Fei Kong and Zhecheng Wang and Pengju Zhao and Xiangtian Gong and Xiangyu Ye and Ya Wang and Fazhan Shi and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09230},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 4 figures in the maintext