室温超导体的研究平台！基于碳化硅的高压原位磁探测第一次实现

发布时间：2023-03-30 09:00:17 所属栏目：动态来源：

导读：据中国科学技术大学新闻网3月27日消息，中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。

该团队李传锋、许金时、王俊峰等人，与中科院合肥物质科学研究院固体所

据中国科学技术大学新闻网3月27日消息，中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。

该团队李传锋、许金时、王俊峰等人，与中科院合肥物质科学研究院固体所高压团队刘晓迪研究员等合作，在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测。在高压量子精密测量方面,采用这种工艺在电荷耦合过程中起着重要的作用。

由于碳化硅材料加工工艺成熟，可大尺寸制备，并且相对高性能金刚石不锈钢有一个很大的价格优势。上述研究成果为磁性材料，特别是室温超导体高压性质的刻画，提供了一个优异的量子研究平台。上述实验发展了基于固态色心自旋的高压原位磁探测技术。

高压技术已经广泛应用于物理学、材料科学、地球物理和化学等领域。特别是压力下高临界温度超导体的实现，引起了学术界的极大关注。然而一直以来，原位高分辨率的磁测量是高压科学研究的难题，并制约着高压超导抗磁行为和磁性相变行为的研究。

针对高压磁探测的难题，研究组加工了碳化硅对顶砧（又称为“莫桑石对顶砧”），然后在碳化硅台面上利用离子注入产生浅层空位色心，并利用浅层色心实现高压下的原位磁性探测。

研究小组首先刻画了硅空位色心在高压下的光学和自旋性质，发现其光谱会蓝移，而且其自旋零场分裂值随压力变化很小（0.31MHz/GPa），远小于金刚石NV色心的变化斜率14.6 MHz/GPa。这将有利于测量和分析高压下的光探测磁共振谱。此外，由于金刚石nv色心的分裂速度较低，因此可以用来研究高压下的电磁辐射。

该工作得到审稿人的高度评价：“总的来说，我发现这项工作非常有趣，通过展示碳化硅中室温自旋缺陷作为原位高压传感器的使用，我认为这项工作可以为使用碳化硅对顶砧的量子材料的新研究打开大门。”

（编辑：汽车网）

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