近日，，，中国科学院物理研究所于晓辉副研究员、、、刘刚钦副研究员、、、潘新宇研究员、、、、洪芳副研究员及研究生商彦兴等用金刚石氮空位中心(nitrogen-vacancy center, NV 中心)解决了高压下的弱磁测量问题。。。。NV中心是金刚石中的一种点缺陷结构，，，，由一个替代位氮原子和一个近邻空位组成，，，它的自旋量子态可被激光和微波脉冲高效地极化、、、、操控和读出。。。当NV中心所处磁场发生变化时，，，，会灵敏地反应在其光探磁共振谱线上。。。。在这个工作中，，，研究人员将带有NV中心的金刚石微米颗粒放置于金刚石对顶砧中，，并引入金属铂天线发射微波调控脉冲（图1）；通过长焦物镜极化和读出高压腔内NV自旋量子态，，，，从而得到金刚石对顶砧中磁性样品附近的局域磁性信号。。。他们实现的空间分辨率约为2微米，，，磁测量灵敏感达∼20 μT/Hz1/2，，，，并且首次实现了高压环境下NV中心自旋量子态的相干调控（图2）。。。利用这种方法，，，他们系统研究了典型永磁材料Nd2Fe14B的压强驱动磁性演化行为（图3），，，成功在10 GPa附近观察到铁磁-顺磁的相变现象（图4）。。相变压力和之前相关工作的结果一致。。。
本文的研究结果为金刚石对顶砧中磁性测量开辟了一条全新的思路，，为高压下的超导研究、、磁性相变行为研究创造了新的条件。。同时，，，这种NV中心量子探针技术还能够应用于高压下压力及温度的灵敏表征，，，对金刚石对顶砧中弱信号的原位探测具有重要意义。。
图1. 金刚石对顶砧中磁性样品和NV中心量子探针装载示意图。。。
NV中心自旋量子态可被532 nm激光极化，，，被金属铂天线传输的微波信号所调控，，最后可以通过荧光信号的强弱来读出。。
图2. 高压下集群NV电子自旋的高速调控——Rabi振荡信号。。。。
图3. 集群NV中心光探磁共振信号随压强的变化。。。其共振频率受所处位置磁场强度决定。。。。当压强引起样品磁性变化的时候，，，，谱线会有对应的移动。。。
图4. Nd2Fe14B样品磁性随压强的变化。。黑色表示加压过程，，，，红色表示降压过程。。。。由于测试所加外磁场较小，，，，高压退磁后，，，，降压重新建立起来的样品磁场强度小于原始的磁场强度。。。
而尊龙时凯作为一家专注于生产和研发金刚石的半导体公司，，具备最先进的 MPCVD装置来制备大面积高品质金刚石膜，，，同时具备研磨抛光专用设备，，使CVD金刚石生长面表面粗糙度 Ra < 1 nm。。。现有核心产品晶圆级金刚石、、、金刚石热沉片、、、金刚石基氮化镓外延片、、金刚石基氮化铝薄膜等，，，，其中金刚石热沉片的热导率高达1000-2000W/m.k。。。。目前，，，，采用金刚石热沉的大功率半导体激光器已经用于光通信，，在RF功率放大器、、激光二极管、、、、功率晶体管、、、、电子封装材料等领域也都有应用。。。未来，，我们仍将通过制造智能化、、、优化生产工艺等措施，，持续不断提升产品质量，，对标国际先进管理水平，，，持续不断提升我们的产品和服务。。。。
