發(fā)布時(shí)間：2022-08-12 21:28

　　自旋噪聲譜是新興的近乎無擾動(dòng)研究自旋系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的前沿物理方法,在理論提出幾十年后在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn),這得益于集成電路長期按照摩爾定律高速發(fā)展和擁有新計(jì)算架構(gòu)的硬件的出現(xiàn)。通過自旋噪聲譜測(cè)量得到的物理內(nèi)容將反過來促進(jìn)摩爾定律和現(xiàn)代基于自旋的新型電子器件的發(fā)展。我們進(jìn)行了系統(tǒng)的工作,從開發(fā)自旋噪聲譜儀及上位機(jī)操作平臺(tái)開始,到使用所開發(fā)的儀器測(cè)量了成系列的n-GaAs樣品的自旋噪聲譜數(shù)據(jù),得出了一定的物理結(jié)論。主要包括以下兩個(gè)部分:（1）我們論證了使用FPGA開發(fā)自旋噪聲譜儀的必要性和與傳統(tǒng)頻譜儀相比的優(yōu)越性,采購了適當(dāng)?shù)挠布⑦M(jìn)行算法設(shè)計(jì)、FPGA開發(fā)、接口調(diào)試和上位機(jī)軟件控制平臺(tái)開發(fā)。最終成功開發(fā)出了性能處在國內(nèi)前沿并且功能上具有多參數(shù)可調(diào)特色的自旋噪聲譜儀。（2）我們使用開發(fā)的自旋噪聲譜儀在n-GaAs樣品上進(jìn)行自旋噪聲譜測(cè)量。我們首先進(jìn)行可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),成功使用自旋噪聲譜儀測(cè)量得到了自旋信號(hào)。與頻譜儀測(cè)量結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),所開發(fā)自旋噪聲譜儀的測(cè)量速率是商業(yè)頻譜儀的600倍左右,驗(yàn)證了所開發(fā)儀器的高速性和靈活性。之后在n-GaAs樣品上進(jìn)行了磁場系列、波長系列、溫度系列和功率系列的自旋噪聲譜測(cè)量... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 摩爾定律及未來的挑戰(zhàn)
    1.2 迎接挑戰(zhàn)
    1.3 自旋電子學(xué)簡介及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 自旋注入,自旋輸運(yùn)自旋探測(cè)
    1.5 自旋噪聲譜
        1.5.1 自旋噪聲譜實(shí)驗(yàn)回顧
        1.5.2 光強(qiáng)度噪聲譜
        1.5.3 自旋噪聲攜帶的額外磁信息
        1.5.4 自旋噪聲譜的含義
        1.5.5 自旋噪聲譜小信號(hào)探測(cè)方法
        1.5.6 自旋噪聲譜主要公式
    1.6 FFT原理介紹
        1.6.1 基2時(shí)域抽取FFT算法基本原理
        1.6.2 基2時(shí)域抽取FFT的分解
        1.6.3 總結(jié)
第二章 自旋噪聲譜儀開發(fā)
    2.1 關(guān)于譜儀選購與開發(fā)的思考
    2.2 FPGA與頻譜儀比較
    2.3 開發(fā)板卡簡介
        2.3.1 U5309A板卡框圖
        2.3.2 板卡參數(shù)
    2.4 FPGA開發(fā)套件概況
    2.5 FPGA方案設(shè)計(jì)
    2.6 開發(fā)結(jié)果
        2.6.1 數(shù)據(jù)利用率
    2.7 基于LABVIEW的軟件控制平臺(tái)
        2.7.1 前面板介紹
        2.7.2 后面板介紹
        2.7.3 總結(jié)
第三章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測(cè)量
    3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹
    3.2 自旋噪聲譜儀性能驗(yàn)證
    3.3 N-GAAS自旋噪聲譜測(cè)量
        3.3.1 磁場系列
        3.3.2 波長系列
        3.3.3 溫度系列
        3.3.4 功率系列
    3.4 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摩爾定律的過去、現(xiàn)在和未來[J]. 戴錦文,繆小勇.  電子與封裝. 2015(10)
[2]摩爾定律發(fā)展述評(píng)[J]. 逄健,劉佳.  科技管理研究. 2015(15)



本文編號(hào)：3676625