铷原子光磁共振中瞬态相干效应的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhbsoftware
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于自旋瞬态相干效应的光谱学研究能够提供大量关于物质微观动力学的信息,是波谱学的重要分支,从1964年光子瞬态相干效应发现到现在已有50多年的历史。对于原子光磁共振中的瞬态演化动力学而言,现在的研究还较少,正在慢慢起步。随着基于光磁共振的原子测磁领域的蓬勃发展,对于光磁共振中的瞬态相干效应研究也有着较大的意义,显得日趋重要。在本论文研究过程中,首先,我们搭建了铷原子光磁共振的研究平台,实验中只有一束激光即作为泵浦光又作为探测光作用在一个镀膜的铷原子池上,再通过一个光电二极管探测与原子相互作用之后的光强。利用扫描射频场的频率,获得了透射光强随着射频场频率变化的曲线,即光磁共振信号。基于光磁共振测磁的原子磁力仪就可以通过共振峰对应的射频频率值来确定外磁场的大小。我们分析了在实验室温度20℃下,共振峰线宽随各种激光功率,射频功率等参数的变化,从而优化得到信噪比较好的光磁共振信号。其次,通过增加射频场频率扫描速率,我们在铷原子中观察到了光磁共振的瞬态演化过程。在较高射频场扫频速率的情况下,传统洛伦兹线型的光磁共振信号会变得不对称,且右侧会逐渐出现振荡的小峰。我们研究了不同光功率和射频功率对于振荡小峰的影响。再次,为了研究瞬态相干效应中振荡小峰的特性,我们在某时刻突然打开射频场来观察透射信号的变化,射频场频率设置为与拉莫尔进动频率一致。我们发现瞬态效应的信号为正弦振荡e-1阻尼衰减的形式。进一步,我们分析了振荡频率和衰减速率随着射频场强度、激光功率的演化规律,发现振荡频率主要受到射频场振幅的影响,与射频场振幅成正比;并且当激光功率较小的时候,射频场强度对衰减速率起主要作用,而当激光功率较大的时候,射频场强度对衰减速率基本不起作用。当射频场功率比较大的时候,瞬态相干效应的振荡频率和衰减速率基本不受激光功率的影响。最后,我们通过四能级密度矩阵方程,数值计算了各种情况下光磁共振中的瞬态相干效应,理论计算与实验结果非常吻合,进一步解释了这种瞬态现象的动力学演化原因。希望我们的实验和理论解释有助于人们对于瞬态相干效应的理解,并对基于光磁共振的原子测磁有所帮助。
其他文献
过渡金属修饰的小分子有机配合物在理论和实验上被大量研究并有望成为潜在的储氢材料基本单元。在研究其储氢性能时研究者只关注物理吸附过程,而对可能发生的化学反应过程很
异形高耸塔机是一种新型结构塔机(塔式起重机),在传统塔式起重机中加入了施工平桥部分,主要为了解决传统塔式起重机对桥塔类建筑施工时需要的配套设备多,设备资源利用率低,同
哈得逊油田东河砂岩油藏是我国典型的整装海相砂岩油藏,勘探开发程度较高,目前已进入开发中后期。但研究区复杂的地质情况使得人们对油藏成藏机理认识不足,因此本论文针对哈
光也是一种重要的环境信号,为植物提供能量同时也是影响植物生长的重要因素,光强、光质、光照时间的变化会直接影响植物的生长发育,形态结构,植物生理学等各个方面。明确光介导植物挥发性成分及生理生化指标植物激素、酶、丙二醛及可溶性蛋白的含量的变化作用机制,并确定最佳光质及光照时间,是改变植物生长结构及提高其应用价值的前提基础。而植物挥发性成分含量较低、种类繁多,传统的萃取方法普遍存在耗时长、萃取成分少、存
高锰TWIP(Twinning Induced Plasticity,孪晶诱导塑性)钢以其高抗拉强度、出色的塑性变形能力受到了汽车工业界的广泛关注,但较低的屈服强度大大限制了其应用。本文以Fe-25Mn-0.5C高锰钢为对照,采用Mo合金化的方式,加入不同质量分数的Mo元素,通过调控轧制及热处理工艺,探究不同强化机制对含Mo高锰钢屈服强度的提升效果,并阐明了合金元素Mo在体系中的作用。首先,本文研
当今社会实际决策问题的规模扩大化和决策环境的复杂化对多属性群决策(MAGDM)问题提出了新的挑战。采用合理的决策信息并选择适用的决策方法做出有效的决策已经成为决策领域
小跨高比连梁是高层建筑剪力墙结构中的重要构件,国内外学者通过改变配筋方式、跨高比及基体材料等研究小跨高比连梁的抗震性能。本课题组前期进行了纤维增强混凝土(Fiber-Re
区块链技术的逐渐成熟和应用范围的扩大使得区块链技术研究引起国内外学术界和工业界的关注。以太坊是目前主流的区块链平台之一,具有较成熟的应用开发语言、技术体系。以太坊区块链是以太坊中数据高度冗余的点对点分布式系统,其中包括区块、交易、账户、交易收据等数据。上述数据以?Key,V alue?的形式存储在LevelDB中,仅支持对以太坊区块链数据按Key(如区块号、交易哈希等)的查询。然而由于以太坊的投资
近年来,极性分子的激光冷却研究取得了很大进展,深刻地影响了原子、分子和光物理领域,推动了多体物理、精密测量、量子计算、量子模拟等领域的研究。在激光冷却分子的研究中,激光锁频是最基本的技术。所谓激光锁频就是利用反馈装置,将激光频率稳定到一个参考频率上。在一般的冷原子研究中,是将激光频率锁定到原子谱线上。而在激光冷却分子的研究中,由于分子的谱线不容易获得,可以将激光锁定到一个F-P腔上。本硕士论文主要
由于金融市场中存在常值周期性和长期相关性,所以Guo(2014)建立了时变的混合分数布朗运动模型,并研究了欧式期权的定价公式。考虑到利率的随机性,Guo(2017)建立了时变布朗运动下Merton利率模型,并研究了欧式期权的定价公式。本文在Guo(2014),Guo(2017)的基础上研究了时变混合分数布朗运动下的随机利率跳扩散模型的欧式期权定价。本文首先在带跳的时变混合分数布朗运动模型下,研究了