原子自旋共振磁测系统的微波传输优化仿真  

Microwave Transmission Optimization Simulation of Atomic Spin Resonance Magnetic Measurement System

作　　者：马宗敏[1,2,3] 谢艳娜[1,2,3] 张欢[1,2,3] 王芳[1,2,3] 石云波[1,2,3] 唐军 薛晨阳[1,2,3] 刘俊[1,2,3] 李艳君[4] 

机构地区：[1]中北大学电子测试技术重点实验室,太原030051 [2]中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051 [3]中北大学仪器与电子学院,太原030051 [4]大阪大学工学研究科

出　　处：《科学技术与工程》2015年第36期113-118,共6页Science Technology and Engineering

基　　金：国家自然科学基金(61274103);国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(51411140037)资助;国家自然基金重大研究计划(91336110);国家杰出青年基金(51225504)

摘　　要：对单个电子自旋的研究和控制对于原子陀螺有着极巨大的潜在应用和科学意义,而氮空位中心(nitrogen-vacancy center)作为一个稳定的电子自旋控制体系正在成为研究热点。在利用NV中心进行原子陀螺的控制中,微波的传输对于原子陀螺灵敏度具有重要的影响作用。而基于NV中心的原子陀螺系统中高效率的微波照射机构是非常重要的一项。通过对微波照射机构进行设计,并利用Comsol软件对微波在SMA探头中的衰减进行仿真,得到了最优化的实验条件,这为后续提高基于NV中心进行原子陀螺的灵敏度奠定了基础,对基于NV中心进行原子陀螺系统的开发、磁信息检测具有重要的作用。Precise magnetic field measurement research based on electron spin plays a significant role in potential applications. Recently,nitrogen-vacancy center in diamond plays a important in the magnetic field measurement because of its stable structure and special electronic capability. However,the measurement sensitivity of magnetic field is important. There are some shortcomings in the application of NV center. In order to obtain the high sensitivity in detecting the magnetic field,Designing the microwave irradiation device is focus on to optimizing the position between the device and the cantilever. This research is very important for developing the magnetic field measurement system based on electron spin,novel magnetic sensor,and the detecting of the magnetic information,etc.

关 键 词：自旋 氮空位中心 微波传输 仿真优化 

分 类 号：O431[机械工程—光学工程]