論文の概要: Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.30899v1
• Date: Fri, 25 Sep 2026 07:06:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-28 18:27:51.26464
• Title: Room-temperature quantum-sensing molecular crystals grown in minutes
• Title（参考訳）: 数分で成長した室温量子センシング分子結晶
• Abstract要約: 量子センシングは、室温の光スピンアドレナビリティとコヒーレント制御と迅速かつアクセス可能な製造とを組み合わせた材料をますます要求する。 ここでは、マイクロスポーピング・イン・エア昇華(MAS)を用いて、数分で量子センシング材料を迅速に作製する。 その場で観察された成長は、固有の光導波路を持つプレートや針を含む、優れた品質の光学的に透明な化学量計の単結晶を産み出す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0021757536468331165
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum sensing increasingly demands materials combining room-temperature optical spin addressability and coherent control with rapid, accessible fabrication. Yet semiconductor platforms require costly materials and specialized processing, while molecular systems often depend on bespoke synthesis or involved crystal growth. Here we apply microspacing in-air sublimation (MAS) to rapidly fabricate quantum-sensing materials within minutes. Microgram quantities of commercially available precursors crystallize on glass, in air and without vacuum or inert-gas handling. Monitored in situ, growth yields optically clear, stoichiometric single crystals of excellent quality, including plates and needles with intrinsic optical waveguiding. Donor-acceptor charge-transfer co-crystals pairing anthracene or biphenyl with tetracyanobenzene, together with localized-exciton pentacene:pentacenequinone (P:PQ), exhibit room-temperature optically detected magnetic resonance (ODMR). Charge-transfer ODMR resonances reach linewidths below $4\mathrm{MHz}$, consistent with motional narrowing of mobile triplet excitons, while P:PQ supports coherent ensemble spin control with $T_2=0.56μ\mathrm{s}$. Functionality across chemically and electronically distinct pairs establishes MAS as an accessible screen for molecular quantum-sensing materials, connecting molecular crystal engineering with low-cost, chemically tunable thin triplet-spin layers and waveguiding sensor geometries for quantum sensing and microscopy.
• Abstract（参考訳）: 量子センシングは、室温の光スピンアドレナビリティとコヒーレント制御と迅速かつアクセス可能な製造とを組み合わせた材料をますます要求する。 しかし、半導体プラットフォームは高価な材料と特殊な処理を必要とするが、分子系はしばしばベスポーク合成や結晶成長に依存する。 ここでは、マイクロスポーピング・イン・エア昇華(MAS)を用いて、数分で量子センシング材料を迅速に作製する。 市販の前駆体のマイクログラム量は、ガラス上、空気中、真空または不活性ガス処理なしで結晶化する。 その場で観察された成長は、固有の光導波路を持つプレートや針を含む、優れた品質の光学的に透明な化学量計の単結晶を産み出す。 アントラセンまたはビフェニルとテトラシアノベンゼンをペアリングするドナー・アクセプターの電荷移動共結晶と、局在した励起子ペンタセン:ペンタセンキノン(P:PQ)は室温で光学的に検出された磁気共鳴(ODMR)を示す。 電荷移動ODMR共鳴は4\mathrm{MHz}$以下の直線幅に到達し、移動三重項励起子の運動制限と一致し、P:PQは$T_2=0.56μ\mathrm{s}$でコヒーレントアンサンブルスピン制御をサポートする。 化学的および電子的に異なるペア間の機能により、MASは分子量子センシング材料のアクセス可能なスクリーンとして確立され、分子結晶工学と低コストで調整可能な薄膜トリプルトスピン層と、量子センシングと顕微鏡のための導波センサージオメトリを接続する。

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