开发基于单分子的量子传感技术

针对开发基于单分子的量子传感技术的研究，我们将太赫兹（THz）脉冲与扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope，STM）结合，设计并搭建了一套THz-STM系统，成功实现了原子级空间分辨与亚皮秒级时间分辨能力。通过对超快THz-STM系统在噪音抑制与光学聚焦等方面的优化，我们完成了预定的测试指标：指标1.1 成功搭建THz-STM系统，实现原子级形貌分辨（< 0.5 nm）；指标1.2 实现STM与脉宽≤1 ps的THz脉冲的高效耦合。此外，我们利用STM系统，系统性地筛选并表征了若干可用于量子传感的候选单分子体系，包括铜酞菁、二茂镍等。这些分子在实验中表现出优异的物理化学特性，展现出作为单分子量子传感单元的潜力。本研究为在原子尺度设计和实现量子传感体系奠定了坚实的实验基础。该数据集主要包含两部分：一是THz-STM系统的设计搭建的过程描述及对应的原始数据，二是对THz-STM系统的测试结果描述及对应的原始数据。