超高灵敏度固态自旋共振磁信息精密测量系统研究

项目名称： 超高灵敏度固态自旋共振磁信息精密测量系统研究

项目编号： No.91336110

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 李艳君

作者单位： 中北大学

项目金额： 100万元

中文摘要： 微弱磁信息的精密测量系统对磁性质的理解和量子元件的研制极为重要，具有极其巨大的潜在应用和科学意义。当前应用固态相位的微弱磁信息检测是测量自旋引起的微弱磁场的一种重要手段，但是它也存在着灵敏度不高、适用性不广以及不能直观检测等缺点。本研究的目的是提出一种新型的固态微弱磁信息精密测量系统，它结合了固态磁强计和磁交换力显微镜的优点，能提高磁信息检测灵敏度、分辨率和适用性。研究目标是搭建具有超高灵敏度的微弱磁场、磁信息检测与成像的精密测量系统，制备单一氮空位中心的金刚石探针与光波导和电子自旋共振检测系统兼容。通过本研究，可以更深入揭示微弱磁信息的性质、理解纳米结构的磁作用和磁现象，为新一代原子陀螺导航、原子钟守时授时、自旋开关、自旋读出、录入等系统的研究提供有力的实验手段；对原子分子精密控制、基本电子自旋测量、量子元件的发展有很大的意义，是磁性相关科学领域、高度信息化社会不可缺少的测量技术。

中文关键词： 微弱磁检测；自旋共振；精密测量系统；超高灵敏度；

英文摘要： The precision measurement system in weak magnetic detection which is of huge application and significance in science is very important to understand magnetic properties and to develop quantum devices. The weak magnetic detection using solid phase is a significant method for weak magnetic field measurement induced by the spin resonance. However, the relative low sensitivity, the limited application and the results unable to observation directly become serious in current usage. The purpose of this research is to put forward a novel precision magnetic measurement system in solid phase, aiming at improving the sensitivity, resolution and applicability of the equipment in detection. Objective of this research is to setup the precision magnetic measurement system in weak magnetic field detection and magnetic information measurement and imaging of sample with super high sensitivity combined the light waveguide effect and atomic force microscopy using single nitrogen vacancy center diamond cantilever. By clarifying the properties of surface spin information and further understanding the magnetic phenomenon with super high sensitivity, we can develop a new generation novel spin gyroscope, atom clock, etc. which can replace the traditional electric components. This achievement is crucial for understanding the properties o

英文关键词： weak magnetic measurement；spin resonance；precision system；super high sensitivity；