【摘要】：隨著科學技術(shù)的進步,微弱磁測量技術(shù)近些年來得到了極大的發(fā)展,涌現(xiàn)了多種基于原子自旋磁共振效應(yīng)原子的磁強計。其中,金剛石氮空位(Negatively Nitrogen Vacancy,NV-)色心固態(tài)自旋能夠同時滿足高靈敏度與高空間分辨率的磁檢測需求,同時,NV原子磁強計具有體積小、自旋相干時間長、工作溫度范圍大、穩(wěn)定度高、啟動時間快等潛在巨大優(yōu)勢,吸引了眾多研究者的注意。研究中發(fā)現(xiàn),色心濃度與均勻性、色心系綜弛豫時間、激發(fā)與收集效率是影響NV原子磁強計性能最重要的幾個因素,國內(nèi)外研究者近年來正在對上述幾個關(guān)鍵因素進行研究,盡管取得了一些成果,但還未見重大突破。因此,本文主要就NV系綜濃度可控制備、表征,以及NV色心DC磁測量做一集中的研究,主要研究內(nèi)容和取得的成果有:1、發(fā)展了磁測量敏感單元NV系綜的可控制備技術(shù),現(xiàn)階段可以制備濃度小于8ppm的NV色心;同時,得到了NV色心濃度隨電子注入劑量變化的規(guī)律,為后續(xù)制備所需濃度的NV色心提供了參考依據(jù);2、自主設(shè)計并搭建了NV磁檢測平臺,利用此平臺可實現(xiàn)室溫中不同磁場條件下NV系綜電子自旋共振檢測,為實現(xiàn)基于NV系綜的磁測量研究建立了良好的實驗條件;3、通過采用CW-ESR方法,得到了利用NV系綜可實現(xiàn)最小4.98μT的靜磁檢測,為后期使用脈沖時序來實現(xiàn)更高靈敏度的磁檢測奠定了研究基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM936

【參考文獻】

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本文編號：2527470