基于碳化硅的高压原位磁探测初次实现

高压处理技术已广泛地应用在物理、材料、地质、化工等方面。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。

传统的高压磁测量手段，如超导量子干涉仪，难以实现金刚石对顶砧中微米级样品的弱磁信号的高分辨率原位探测。为了解决这一关键核心难题，金刚石NV色心的光探测磁共振技术已被用于原位压力诱导磁性相变检测。然而，由于NV色心具有四个轴向，并且其电子自旋的零场分裂是温度依赖的，这样不利于可靠地分析和解释传统的测量方法得到的光分析探测传感器的磁共振谱。

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。

在此基础上，研究小组基于硅空位色心光探测磁共振技术观测到了钕铁硼磁体在7GPa左右的压致磁相变，并测量得到钇钡铜氧超导体的临界温度-压力相图。研究小组利用这一结果建立了一个新的超导体结构模型，并通过实验验证了该模型的正确性。

（编辑：银川站长网）

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