期刊文献+
共找到9篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
金刚石氮-空位色心连续式温度测量灵敏度分析 被引量:3
1
作者 邢力 冯晓娟 张金涛 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期707-713,共7页
金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV-)色心系综在温度测量原理上具有超高灵敏、微纳米级空间分辨率的特点,该方法利用色心最外层2个未成对电子自旋相互作用产生的零场分裂能实现温度测量,通常采用灵敏度分析方法来衡量其温度敏感信号的... 金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV-)色心系综在温度测量原理上具有超高灵敏、微纳米级空间分辨率的特点,该方法利用色心最外层2个未成对电子自旋相互作用产生的零场分裂能实现温度测量,通常采用灵敏度分析方法来衡量其温度敏感信号的信噪比。为有效提高灵敏度,推导了无外加磁场时连续式温度测量灵敏度的理论模型,分析了影响信噪比的主要因素;优化了微波天线直径、激光和微波功率对光探测磁共振(optically detected magnetic resonance,ODMR)谱线线宽和荧光对比度的影响。在303~318 K范围内标定了零场分裂能D与温度T的关系,得到系统所用高浓度色心样品的d D/d T为-73.42 kHz/K,标定结果的相对标准偏差为5.3%。最终对不同温度的灵敏度进行测量,低频段平均灵敏度达到0.50 K/Hz 1/2(<10 Hz)的水平。 展开更多
关键词 计量学 金刚石氮-空位色心系综 零场分裂能 温度测量 光探测磁共振 灵敏度
在线阅读 下载PDF
基于金刚石NV色心的免微波磁平衡直流测量应用
2
作者 张少春 赵博文 +3 位作者 刘雅琪 赵冀红 童晓枫 周梦良 《微纳电子技术》 2025年第3期142-150,共9页
随着特高压技术的发展,电力系统对电流互感器的安全性和可靠性提出了更高的要求。近年来,基于量子精密测量技术的金刚石氮-空位(NV)色心电流互感器凭借其高精度、高灵敏度的特点,得到了广泛的研究与应用。提出了一种基于金刚石NV色心的... 随着特高压技术的发展,电力系统对电流互感器的安全性和可靠性提出了更高的要求。近年来,基于量子精密测量技术的金刚石氮-空位(NV)色心电流互感器凭借其高精度、高灵敏度的特点,得到了广泛的研究与应用。提出了一种基于金刚石NV色心的磁平衡直流电流测量方案,利用平衡线圈产生的磁场平衡待测电流激发的磁场,并采用调制线圈跟踪平衡点的变化,通过校准后实现电流测量功能。进行了500、1000和5000 A的精度测试,所设计的直流电流测量精度突破了0.2%,对于应用推广具有重要意义。 展开更多
关键词 金刚石 -空位(NV) 磁平衡 量子精密测量 互感器
在线阅读 下载PDF
近红外光调制下金刚石NV色心自旋动力学与电荷态转化研究
3
作者 翟云鹏 钱鹏 +2 位作者 胡钧 马钰 张恒 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期422-427,共6页
对金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心电子自旋态进行光学操控的过程中,近红外光是一种重要手段,对色心自旋态和电荷态布居能产生显著影响,定量研究近红外光对NV色心自旋动力学的作用具有重要意义。文章用实验测量室温下532 nm激... 对金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心电子自旋态进行光学操控的过程中,近红外光是一种重要手段,对色心自旋态和电荷态布居能产生显著影响,定量研究近红外光对NV色心自旋动力学的作用具有重要意义。文章用实验测量室温下532 nm激光连续激发单个NV色心产生的荧光时间曲线,并建立七能级模型进行数值模拟,得到各自旋能级间跃迁速率;在此基础上用1040 nm激光对色心荧光时间曲线进行调制,实验数据与数值模拟结果相吻合。研究结果表明,近红外光对金刚石NV色心自旋态的影响主要体现在对电荷态转化速率的提高上,使用功率为40 mW的1040 nm激光和532 nm激光一起照射,可以将电离速率和复合速率分别提升约15倍和30倍。 展开更多
关键词 金刚石-空位(NV) 自旋动力学 电荷态 近红外激光 数值模拟
在线阅读 下载PDF
采用磁屏蔽环结构的金刚石NV色心全光直流互感器系统 被引量:1
4
作者 王鑫 赵龙 +5 位作者 仇茹嘉 宋东波 田腾 耿佳琪 赵博文 苏帅 《微纳电子技术》 CAS 2024年第5期93-101,共9页
针对目前电力系统对电流互感器的精度与灵敏度提出的更高要求,提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心的全光直流互感器的系统方案,系统包括光源模块、激光反馈模块、激光分束模块、一次传感探头模块、激光分频模块、光电转换模块以及信... 针对目前电力系统对电流互感器的精度与灵敏度提出的更高要求,提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心的全光直流互感器的系统方案,系统包括光源模块、激光反馈模块、激光分束模块、一次传感探头模块、激光分频模块、光电转换模块以及信号采集和数据处理模块。对系统中的磁屏蔽环进行了结构的设计与仿真,并对仿真结果进行了实验验证。最后搭建了单通道实验验证系统,系统实测结果表明,设计的全光直流互感器在5 000 A大电流下无磁屏蔽时可以达到0.35%的测量精度,加入磁屏蔽环后测量精度提升到了0.06%,从而为基于金刚石NV色心的全光直流互感器的研制提供了参考。 展开更多
关键词 金刚石 -空位(NV) 直流互感器 量子精密测量 磁屏蔽环
在线阅读 下载PDF
基于无微波金刚石NV色心测磁技术的电流测量应用 被引量:1
5
作者 宋东波 仇茹嘉 +5 位作者 王鑫 赵龙 耿佳琪 田腾 刘雅琪 刘鑫 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期153-161,共9页
为了在特高压(UHV)环境下使用氮-空位(NV)色心量子测量技术,研究了金刚石主轴与磁场夹角对相应曲线及电流测量精度的影响。构建金刚石氮-空位七能级超精细结构模型,根据仿真结果得到不同磁场方向下最高灵敏度范围和最佳测量范围,从而确... 为了在特高压(UHV)环境下使用氮-空位(NV)色心量子测量技术,研究了金刚石主轴与磁场夹角对相应曲线及电流测量精度的影响。构建金刚石氮-空位七能级超精细结构模型,根据仿真结果得到不同磁场方向下最高灵敏度范围和最佳测量范围,从而确定探头的最佳放置角度。基于无微波金刚石氮-空位技术搭建了直流大电流测量实验平台,测试了100~5000A范围内荧光电压对电流的响应曲线。实验结果表明,该平台对5000A直流电流测量误差在0.25%以内。作为无源器件,无微波金刚石氮-空位色心测磁传感器全光纤信号传输具备良好耐压性能,同时可在室温下工作,并具有结构紧凑、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优势,适用于特高压环境下的直流电流测量,为传统电力行业检测提供了新的检测方法。 展开更多
关键词 金刚石 -空位 测磁传感器 无微波 特高压(UHV)环境 量子精密测量 电力行业检测
在线阅读 下载PDF
金刚石NV色心在钢丝绳缺陷检测中的应用 被引量:1
6
作者 沈忆华 雷金辉 +3 位作者 张云伟 周梦良 罗大程 赵博文 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第6期957-964,共8页
氮-空位(NV)色心是金刚石中的一种晶格缺陷,由于其具有优异的自旋性质和光学性质,在量子精密测量领域受到广泛关注。利用金刚石的高灵敏度和高分辨率磁测量特性,实现灵敏且准确的钢丝绳缺陷检测。在磁场测量方面,该技术使用光学探测磁... 氮-空位(NV)色心是金刚石中的一种晶格缺陷,由于其具有优异的自旋性质和光学性质,在量子精密测量领域受到广泛关注。利用金刚石的高灵敏度和高分辨率磁测量特性,实现灵敏且准确的钢丝绳缺陷检测。在磁场测量方面,该技术使用光学探测磁共振法测出NV色心的共振频率,从而计算出外界的磁场强度。在钢丝绳检测方面,以浓度为1.8×10^(17)~3.6×10^(17)的NV色心磁传感器为核心组成探头模块,三块高度集成的现场可编程门阵列(FPGA)板卡组成控制模块,搭建量子精密测量平台,检测钢丝绳断丝缺陷和微弱磨损缺陷。实验结果表明,该系统的磁场测量灵敏度可达6 nT/Hz,空间分辨率为200μm,可以对钢丝绳缺陷进行准确检测,为工业安全提供了新的检测方式。 展开更多
关键词 金刚石 -空位(NV) 磁场测量 缺陷检测 钢丝绳
在线阅读 下载PDF
基于神经网络的金刚石色心自动识别算法实现
7
作者 郑子贤 张小涵 +1 位作者 陈冰 徐南阳 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第12期1723-1728,共6页
文章研究了金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心量子调控平台中的NV色心位置识别和检测。在目前的实验平台上,对于NV色心位置的辨别主要依赖实验人员以往的经验,再借助光探测磁共振(optically detected magnetic resonance,ODMR)实... 文章研究了金刚石氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)色心量子调控平台中的NV色心位置识别和检测。在目前的实验平台上,对于NV色心位置的辨别主要依赖实验人员以往的经验,再借助光探测磁共振(optically detected magnetic resonance,ODMR)实验来确认是否为NV色心。为了更精准地检测色心,文章把辨别金刚石NV色心作为目标检测问题来处理,对已有的基于神经网络的目标检测框架进行研究,并针对NV色心的识别问题进行改进,提出了基于卷积神经网络的金刚石NV色心自动识别框架。与人工识别相比,该框架具有识别准确率高、识别速度快、抗噪能力强等优势。 展开更多
关键词 金刚石-空位(NV) 卷积神经网络 目标检测 多尺度检测 平均准确率
在线阅读 下载PDF
扫描氮-空位显微镜探针-样品间距的测定方法
8
作者 金子建 程智 +1 位作者 陈宇航 王鹏飞 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期634-641,共8页
基于金刚石量子精密测量技术的扫描氮-空位显微镜(SNVM)近年来发展十分迅速,广泛应用于磁性材料,生物成像等领域。其中,作为原子级大小的感测单元,氮-空位色心探针和样品之间的距离是影响SNVM成像空间分辨率的重要因素,也是准确重构扫... 基于金刚石量子精密测量技术的扫描氮-空位显微镜(SNVM)近年来发展十分迅速,广泛应用于磁性材料,生物成像等领域。其中,作为原子级大小的感测单元,氮-空位色心探针和样品之间的距离是影响SNVM成像空间分辨率的重要因素,也是准确重构扫描成像物理量的必要条件。本文提出一种导线标准样品及测量方法,用于确定氮-空位色心探针与样品间距。首先使用电子束光刻及镀膜等微纳加工技术实现百纳米线宽的导线标准样品的制备,其次在自行搭建的扫描氮-空位显微镜平台上实现标准样品中电流产生磁场的扫描成像,之后使用理论公式对磁场成像结果进行拟合分析得到氮-空位色心探针-样品间距,最后对该方法的精度及空间分辨率进行讨论。 展开更多
关键词 金刚石NV 扫描-空位显微镜 NV心探针-样品间距 空间分辨率
在线阅读 下载PDF
基于复合纳米振子系统的光学质量传感
9
作者 朱鹏杰 陈华俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期349-356,共8页
提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心-悬臂梁复合纳米机械振子系统,该系统将金刚石NV色心镶嵌在悬臂梁底部,再通过悬臂梁振动形变产生的应力与金刚石NV色心中的自旋电子相互作用实现耦合;进而利用光学泵浦-探测技术研究了该系统的相干... 提出了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心-悬臂梁复合纳米机械振子系统,该系统将金刚石NV色心镶嵌在悬臂梁底部,再通过悬臂梁振动形变产生的应力与金刚石NV色心中的自旋电子相互作用实现耦合;进而利用光学泵浦-探测技术研究了该系统的相干光学特性。首先,基于该复合系统的探测吸收谱,提出了一种测量纳米机械振子频率的全光学方案,在红边带的条件下,可通过观测吸收谱中两尖峰的分裂宽度从而确定自旋与纳米机械振子的耦合强度。其次,由于金刚石NV中心电子自旋具有较长的相干时间,因此进一步基于该复合系统提出了一种室温下全光学质量传感方案。 展开更多
关键词 量子光学 质量传感 纳米机械振子系统 金刚石-空位
在线阅读 下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部