金刚石NV色心系综量子态测量关键技术研究

发布时间：2021-03-11 21:21

　　近年来随着物理研究进步、量子调控技术的发展,金刚石氮空位（Nitrogen-Vacancy,NV）色心磁传感技术取得了很大进步,但是人们对磁传感技术的要求也越来越高。因此有着人工可制备、体积小、灵敏度高、化学特性稳定的利用金刚石NV色心进行磁探测技术应运而生。系综NV色心具有高光子计数率、探测方法简单、弛豫时间长等优势,因此现在成为量子磁传感的研究热门。由于金刚石NV色心会与周围环境发生相互作用产生退相干影响磁场检测灵敏度,因此利用精准的量子调控技术进行量子调控提高磁场检测灵敏度成为了量子度量学的研究重点。因此本文主要进行了以下研究:第一,从理论上对金刚石NV色心的能级结构以及晶体结构做了介绍,并建立退相干时间量子调控理论模型,讨论了在不同条件下金刚石NV色心的哈密顿量表示,研究了系综NV色心的量子操控基本原理,为后续量子调控奠定基础。第二,为实现精确的量子调控,以脉冲精确输出与仪器同步为主要研究手段,开发了一套基于Lab VIEW的任意脉冲序列发生程序,能够准确输出多路高精度脉冲,实现各个仪器之间的同步运行;同时开发了一套专门用于量子操控数据采集程序,能够进行脉冲触发数据采集。第三,... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

量子技术的应用

NV色心荧光光谱图

人造金刚石

【参考文献】：
期刊论文
[1]Ib型金刚石NV色心系综的制备及磁检测[J]. 林朝东,王芳,张少文,王生毅,高健.  微纳电子技术. 2018(01)
[2]金刚石集群NV色心的光谱特征及浓度定量分析[J]. 王芳,马宗敏,赵敏,林朝东,张少文,曲章,刘俊,李艳君.  光谱学与光谱分析. 2017(05)
[3]金刚石中氮空位中心在外加磁场下的电子自旋共振[J]. 胡欣,杨丽丽,徐成伟,赵琳峰,张新霞,刘艳芳.  量子光学学报. 2012(04)
[4]石墨烯的合成与应用[J]. 黄桂荣,陈建.  炭素技术. 2009(01)

博士论文
[1]基于金刚石氮空位发光中心的量子调控实验研究[D]. 许祥坤.中国科学技术大学 2016
[2]金刚石NV色心的制备、相干性与温度探测研究[D]. 王俊峰.中国科学技术大学 2016
[3]金刚石中NV色心光致变色的研究[D]. 陈向东.中国科学技术大学 2014
[4]NV色心耦合和能量转移机制[D]. 刘晓迪.中国科学技术大学 2013

硕士论文
[1]微波场作用的固态自旋系综操控关键技术研究[D]. 赵敏.中北大学 2017



本文编号：3077114