时间：12月1日（周五）10:00

地点：20-518

报告摘要：

扫描探针显微术（SPM）自发明以来，由于其超高的空间分辨率和强大的针尖操纵能力，被广泛应用于样品表面的原子尺度表征和操控。对于样品内部，SPM技术难以给出有效的信息，包括：生物大分子的结构解析、复杂氢键网络表征等等。近年来，量子传感技术逐渐兴起，其中金刚石体内的氮-空位色心（N-V center）得益于其在室温大气条件下良好的相干特性，可以探测样品体内微小的电磁信号。并通过自旋操纵技术，有望实现长距离的单个电子自旋和核自旋的探测。本报告将介绍结合SPM的表面成像和操控能力与基于NV色心的量子传感技术，研发出一套新型扫描量子传感技术（NV-SPM）。该系统将为传统的SPM技术加入全新的自由度，实现高分辨的电/磁场扫描成像，有望将探测灵敏度提升至单个质子自旋，最终实现纳米尺度的核磁共振成像（Nano-NMR），为纳米尺度元素分析、低维体系的微观磁结构等前沿课题提供更加强有力的技术手段。

【1】Bian, K., Zheng, W., Zeng, X. et al. Nanoscale electric-field imaging based on a quantum sensor and its charge-state control under ambient condition. Nat Commun 12, 2457 (2021).

【2】Zheng, W., Bian, K., Chen, X. et al. Coherence enhancement of solid-state qubits by local manipulation of the electron spin bath. Nat. Phys. 18, 1317–1323 (2022).

专家简介：

郑闻天，2016年本科毕业于浙江大学物理系，2021年于北京大学量子材料科学中心取得博士学位，2021-2023年在北京大学继续博士后研究。主要研究方向为基于金刚石氮空位（NV）色心的量子传感以及成像技术。近年来利用qPlus扫描探针技术与NV色心传感技术相结合，实现了扫描电磁场的高分辨成像以及对NV量子比特的相干性调控，相关研究工作发表于Nature Physics，Nature Communications 杂志。