本报讯 我校杜江峰院士领导的中国科学院微观磁共振重点实验室提出并实验实现了一种基于金刚石氮-空位（NV）色心量子传感器的新零场顺磁共振方法，打破了传统顺磁共振信号强度对热极化的依赖，将零场顺磁共振的空间分辨率从厘米量级提升至纳米级，为零场顺磁共振的实用化开启了一条新途径。该研究成果发表在4月19号的《自然·通讯》上。

    图: 非零场（左）和零场（右）顺磁共振谱的对比图。可以看出与非零场下谱峰位置依赖分子取向不同，零场下谱线位置始终不变，使得不同取向的分子的叠加信号保持清晰。

电子顺磁共振是当代重要的物质科学研究手段。在本工作中，杜江峰团队针对零场顺磁共振目前的困境，另辟蹊径，采用了高灵敏度的金刚石NV色心量子传感器和新颖的量子探测方法，来实现零场顺磁共振。金刚石NV色心是一种固态的自旋量子体系，因其在量子调控方面的优秀性质，在量子计算和量子精密测量方面有着重要的应用前景。尤其是量子精密测量方向，近十年来发展迅猛，已经实现了单个生物分子的非零场顺磁共振（杜江峰团队，Science 347, 1135 (2015)）。NV色心量子传感器之所以具备如此超高灵敏度的磁探测能力。

这种新方法避开了非零场下谱线展宽的干扰，可以直接在纳米尺度研究待测目标的能级结构，使得零场顺磁共振技术在单分子尺度上的应用成为可能。

中科院微观磁共振重点实验室博士生孔飞和赵鹏举为该文并列第一作者，教师石发展和杜江峰为该文并列通讯作者。

      （中科院微观磁共振重点实验室 物理学院 合肥微尺度物质科学国家研究中心 中科院量子信息与量子科技创新研究院 科研部）