具有高靈敏度的納米級(jí)溫度測(cè)量對(duì)于研究許多現(xiàn)象非常重要，例如納米/微電子器件的散熱，納升體積中的化學(xué)反應(yīng)，納米粒子的熱等離子體，以及帶電系統(tǒng)中的熱過(guò)程。已經(jīng)存在多種納米級(jí)測(cè)溫方案，包括基于SQUID的納米測(cè)溫法，掃描熱顯微鏡和基于稀土納米粒子，染料或蛋白質(zhì)的熒光測(cè)溫法。但是，這些技術(shù)受到各種因素的限制，例如與接觸有關(guān)的偽影，熒光不穩(wěn)定，靈敏度低或需要極端工作條件。

金剛石溫度計(jì)的最新發(fā)展提供了一個(gè)有前途的替代方案。氮空位(NV)的自旋共振頻率隨著環(huán)境溫度的變化在金剛石中移動(dòng)。由于NV中心的光穩(wěn)定性以及金剛石材料的生物相容性和高導(dǎo)熱性，因此將基于金剛石的溫度計(jì)用于監(jiān)測(cè)微電子和帶電系統(tǒng)中的熱過(guò)程。但是，基于金剛石的溫度計(jì)的靈敏度受到NV自旋共振頻率相對(duì)較小的溫度依賴性的限制。因此，出現(xiàn)了混合金剛石溫度計(jì)的想法，其中環(huán)境中的溫度變化被轉(zhuǎn)換為磁信號(hào)，以被NV中心自旋檢測(cè)。

在北京《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上發(fā)表的新研究中中國(guó)香港中文大學(xué)和德國(guó)斯圖加特大學(xué)的科學(xué)家共同構(gòu)建了一種超靈敏的混合納米溫度計(jì)?；旌霞{米溫度計(jì)由金剛石納米柱中的單個(gè)NV中心和單個(gè)銅-鎳合金納米顆粒組成。通過(guò)基于原子力顯微鏡的納米操縱，將磁性納米顆粒放置在靠近金剛石納米柱的位置。在磁性納米粒子的居里溫度附近，由于臨界磁化，小的溫度變化導(dǎo)致大的磁場(chǎng)變化。然后，由NV中心測(cè)量該熱敏磁信號(hào)。新開(kāi)發(fā)的混合納米溫度計(jì)在1秒的測(cè)量中具有高達(dá)76微開(kāi)爾文的精度。

利用這種混合傳感器，科學(xué)家監(jiān)測(cè)了由于激光加熱過(guò)程和環(huán)境溫度波動(dòng)引起的溫度變化。另外，他們通過(guò)電流通過(guò)導(dǎo)線的額外加熱來(lái)測(cè)量傳感器附近的散熱。超靈敏混合納米溫度計(jì)特別適用于以高時(shí)間分辨率測(cè)量毫微卡爾文溫度變化。新型傳感器可能有助于研究廣泛的熱過(guò)程，例如納米級(jí)化學(xué)反應(yīng)，納米等離子體激元，納米/微電子學(xué)中的散熱以及單電池中的熱過(guò)程。