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金刚石中的光学活性硅空位 (SiV) 色心由于其室温下结构稳定性好、光稳定性强、激发态寿命短、零声子线带宽窄和发光峰避开生物自体荧光的特点，在量子信息、纳米光子学、生物标记和传感领域具有十分广阔的应用前景，受到了国内外研究者的广泛关注和深入研究。然而硅可以大量掺入单晶或微晶金刚石中，但很难获得发射单光子的单个硅-空位(SiV)色心，已有研究仅在陨石中发现了含有单个SiV色心的纳米金刚石。本项目采用氧等离子体处理实现了晶粒尺寸和表面态的协同调控，人工制备出少于3个色心的超小尺寸(2-4 nm)纳米金刚石；揭示了金刚石氧终止表面态增强发光的机制，发展出氧化处理增强色心发光强度的普适性方法。

实现了超小尺寸的纳米金刚石：通过氧等离子体处理技术，成功制备出了晶粒尺寸在2-4纳米之间的纳米金刚石。这使得单个硅-空位(SiV)色心的激发和控制成为可能，为后续的量子信息和纳米光子学研究提供了理想的材料基础。揭示氧终止表面态增强发光机制：研究人员在研究过程中发现，金刚石氧终止表面态对色心的发光强度有显著的增强作用。通过深入的机理研究，揭示了这种增强现象的机制，为进一步优化和控制色心发光性能提供了理论指导。发展了通用性强的氧化处理方法：通过氧化处理，能够显著增强色心的发光强度。这种方法不仅在人工制备的纳米金刚石中得到了验证，而且对于其他含SiV色心的金刚石样品也具有普适性。这为大规模制备、应用于实际设备中提供了重要的技术途径。拓展了SiV色心在量子信息和纳米光子学领域的应用：该项目的成果为SiV色心在量子信息和纳米光子学领域的应用提供了有力支持。超小尺寸的纳米金刚石和增强发光的技术手段使得 SiV色心在量子计算、量子通信和量子传感等领域的研究具备更大的潜力。

1. 量子信息处理：金刚石中的光学活性硅空位(SiV)色心可以作为单光子源，用于开发全光量子计算、量子通信和量子密钥分发等方面的技术。

2. 纳米光子学：金刚石中的SiV色心可以用于制备高效的光学器件，如单光子源、微波光源、单量子比特存储器、调制器、滤波器等，可应用于量子计算和光子集成芯片中。

3. 生物标记和传感：金刚石中的SiV色心具有良好的化学稳定性和生物相容性，可以作为生物标记和传感器，应用于生物成像、病毒检测、蛋白质检测等领域。

4. 智能传感器：利用金刚石中的SiV色心的高灵敏度和快速响应特性，可以制备高精度、高分辨率、多功能智能传感器，可应用于物联网、智能制造等领域。

5. 光催化：金刚石中的SiV色心具有很好的光催化活性，可用于制备高效、实用的光催化剂，应用于环境污染治理和新能源开发等领域。

胡晓君|浙江工业大学，博士 教授 博士生导师长期担任本科生的重要专业基础课《材料科学基础》的主讲教师，担任《化学化工软件》和《计算机在材料科学中的应用》等课程的主讲教师，取得了良好的教学效果。2006年获得学院青年教师讲课比赛一等奖。　　长期主讲研究生课程《金属学原理》，根据研究生学习的特点，在课堂教学中，开展讨论式教学，将学科前沿研究进展与教学内容相联系，将研究思路与教学内容相联系，将研究方法与教学内容相联系，在深化学生专业基础知识的同时，对其研究思路和研究方法进行引导，为研究生进入课题研究奠定基础。　　指导学生开展课外科技活动，通过完成课外科技活动项目，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养他们的书面和口头表达能力。指导本科生申报和完成了国家级大学生创新实验计划项目、校级大学生创新实验计划项目和校运河杯科技项目等。为研究生培养搭建了良好的项目平台和研究氛围。对研究生严格要求，精心指导，致力于全面提高研究生的专业素质和综合能力，为高科技产业输送人才。近年来培养的硕士生获得省级优秀毕业生、校级优秀毕业生、校级优秀硕士论文、校级运河杯课外科技竞赛二等奖等荣誉称号。

本项目研制的超小尺寸含硅空位色心纳米颗粒，散射损耗低，适合窄线宽、高亮度的单光子源的研究。由该纳米颗粒制作的量子探针将具有更小的尖端，可以更好地耦合待测材料，从而具有更好的量子传感性能。研究结果将为量子计算和量子传感的发展提供重要物质基础，为我国信息经济快速发展提供技术支撑，具有极高的科学价值和社会效益。

该成果以技术咨询方式为成果转化方向，其目标是将实验室中的科研成果转化为可落地到产业应用的技术，并为产业提供相关的技术咨询服务：

1. 技术咨询服务：向客户提供关于金刚石中SiV色心制备、操控及其应用的技术咨询服务，包括技术路线、参数设计、实验操作、数据分析和结果解读等。

2. 技术转化：将实验室中的科研成果转化为技术方案，并开发相应的技术设备和产品，包括纳米金刚石制备技术、氧等离子体处理技术和SiV色心应用技术。

3. 技术定制化：根据客户需求和特定应用场景，为客户量身定制化的技术方案，并提供相应的技术支持和解决方案。

4. 技术推广和培训：通过技术推广和培训等服务，向更广泛的客户群体推广金刚石中SiV色心的应用和相关技术，并提供相应的技术支持和培训认证服务。

5. 建立行业合作伙伴关系：积极开展技术合作和产学研合作，加强与行业内相关企业和科研机构的合作与交流，共同推进技术进步和产业发展。