纳米世界的听诊器:室温下光稳定性和自旋相干时间都变强了

天津理工大学这次有了个大进展,科学家们把目光放到了生物量子探测上。《中国教育报》和《中国教育新闻网》的记者陈欣然和通讯员唐思易把这个消息发了出来。大家都知道,量子传感器特别灵敏,被叫作“纳米世界的听诊器”。但是传统的NV中心体系往往得用强光或者在低温下工作,这会产生光热效应,给生物应用带来麻烦。天津理工大学的团队这次给碳化硅材料做了表面修饰,利用分子级烷烯把它表面的缺陷盖住,保护了浅层的双空位色心量子比特。这个方法很好地解决了表面态带来的退相干问题,让器件在室温下依然能有很高的量子探测性能。文章把这些成果发表在了《自然·材料》(Nature Materials)上。 据报道,通过这个策略他们抑制了荧光闪烁现象,提高了光学信号的质量和自旋稳定性。实验结果也证实,修饰后的器件在室温下光稳定性和自旋相干时间都变强了很多。这种传感器对磁场的探测灵敏度达到了13nT/√Hz。他们通过表面分子工程优化了SiC量子比特体系,做到了室温下的高稳定性和生物惰性。这次研究给量子器件在生命科学和生物医学里的应用铺平了道路。作者是陈欣然和唐思易。