有机晶体中光激发三重态电子的室温量子传感
量子物理
2025-02-26 v2 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
量子传感器显著推动了高灵敏度磁场检测的发展。在此，我们报告了由光激发有机发色团中的极化自旋三重态电子构建的量子传感器，特别关注掺杂并五苯的对三联苯（0.1%）。我们利用三重态与基态之间的差异泵浦和弛豫速率，展示了室温下的基本量子传感特性：电子光学极化和状态依赖的荧光对比度。我们在室温下测量到三重态的高光探测磁共振 (ODMR) 对比度 ，以及在自旋回波和 CPMG 序列下的长相干时间，分别为 s 和 s，仅受限于三重态寿命。该材料为量子传感提供了若干优势，包括能够以低成本生长大型（ 尺度）晶体、不存在顺磁杂质，以及在未受光照射时用于传感的电子态具有抗磁性。利用并五苯作为更广泛的可极化自旋三重态有机分子的代表，本研究突出了化学系统中量子传感的新潜力。
引用
@article{arxiv.2402.13898,
title = {Room-temperature quantum sensing with photoexcited triplet electrons in organic crystals},
author = {Harpreet Singh and Noella D'Souza and Keyuan Zhong and Emanuel Druga and Julianne Oshiro and Brian Blankenship and Jeffrey A. Reimer and Jonathan D. Breeze and Ashok Ajoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13898},
year = {2025}
}