自旋磁共振

正自旋在物質中廣泛存在，因而自旋磁共振技術能夠用來準確、快速和無破壞性地獲取物質的組成和結構上的信息，是當代科學中最為重要的物質探索技術之一。一般的自旋磁共振譜儀基於系綜探測原理，它的測試對象是含有百億個以上相同自旋的系綜樣品。然而，近年來隨着物質科學探索的不斷深入，人們開始逐漸從統計平均測量向直接探測單量子的信息邁進。在自旋磁共振領域，實現納米尺度的微觀磁共振，甚至單自旋磁共振是這一方向發展的極為重要的科學目標 ^[1]  。

對於本單位的研究領域主要是有機光化學體系，可測自旋標記、自旋捕獲及電子轉移樣品。更重要的是檢測短命樣品的中間體（納秒級） ^[1]  。

受限於傳統的探測方式，室温大氣環境下，一直未能將磁共振技術推進到納米甚至原子尺度 ^[2]  。

0303070901 /儀器儀表 /成份分析儀器 /核磁共振波譜儀 ^[1] 

順磁儀（x-波段微波橋） 9GHz—10GHz工作範圍； ^[1] 

CW和寬帶檢測（用於時間分辨ESR檢測）；

10英寸磁鐵系統； ^[1] 

12KW磁場電源 S/N 100KHz 440/1

分辨率：9～22bit ^[1] 

變化 S/N 12.5KHz 408/1

場精確度高於500mG S/N 1.56KHz 240/1

穩定性較好 Broadhand ^[1] 

檢測 350/1 ^[1] 

YAG激光器（激光出口10Hz脈衝），有4個波長1064、532、355、266nm 雙通道示波器 500MHz工作頻率（納秒級）門積分器和數字平均儀（納秒級） ^[3]  。

某研究組選取了基於摻雜金剛石中氮-空位(以下簡寫為NV)對的固態單自旋作為探針，代替傳統的電探測方式，用基於此體系單自旋態製備成量子干涉儀，將微觀自旋體系產生的弱磁信號轉為干涉儀的相位，從而實現高靈敏度的信號檢測。該研究組用多種動力學解耦序列作用在NV上，在室温大氣環境下成功探測到距離NV探針約1 nm處的單13C-13C對，並且通過實驗數據分析刻畫出兩個核自旋的相互作用，其關聯強度僅為690 Hz。從測得的相互作用，以原子尺度分辨率解析出自旋對的空間取向和結構 ^[2]  。