近日，南郵通信與信息工程學院的科研團隊在金剛石NV色心量子磁強計的研制上取得了重大突破。團隊首次采用金剛石NV色心固態(tài)量子體系實現(xiàn)了0.01T–1.5T磁場范圍的量子精密測量。金剛石NV色心量子磁強計空間分辨率達到微米尺寸，而全球知名的瑞士Metrolab公司的PT2025型核磁共振磁強計探頭尺寸為毫米尺度，對待測磁場的梯度有嚴苛的要求，通常要求小于1000 ppm/cm。金剛石NV色心量子磁強計由于磁場敏感核心物質只有微米尺寸，有望解決大磁場梯度缺乏量子計量技術的難題。團隊通過使用新松多可機器人GCR5-910，提高了芯片表面微波磁場自動化測試水平和精度，在控制精度和便利性上都有了巨大的提升，已成功實現(xiàn)單個圓柱永磁體表面磁場強度的自溯源顯微測量。

金剛石NV色心量子磁強計

這一創(chuàng)新成果具有高空間分辨能力和寬量程的顯著優(yōu)勢，在工業(yè)磁測量，醫(yī)療影像裝備研發(fā)和集成電路測試等前沿應用領域具有重要應用價值。這一創(chuàng)新成果標志著我國在量子磁測量領域邁出了堅實的一步，在計量量子化時代，助力磁場計量的扁平化，有望為先進制造業(yè)提供更便捷的服務。這一技術為高端永磁體的定量顯微測量分析提供了共性支撐技術，對提升我國高端磁性材料的研發(fā)和制造能力意義重大。

金剛石NV色心量子磁強計校準現(xiàn)場圖

金剛石NV色心量子磁強計空間分辨率達到微米尺寸，而全球知名的瑞士Metrolab公司的PT2025型核磁共振磁強計探頭尺寸為毫米尺度，對待測磁場的梯度有嚴苛的要求，通常要求小于1000ppm/cm。金剛石NV色心量子磁強計由于磁場敏感核心物質只有微米尺寸，通過使用新松多可機器人通過位移臺調整提升芯片表面微波磁場自動化測試水平和精度，有望解決大磁場梯度缺乏量子計量技術的難題。團隊已成功實現(xiàn)單個圓柱永磁體表面磁場強度的自溯源顯微測量。

高端釤鈷永磁體表面磁場顯微自溯源測量