本文主要研究内容
作者梁盼（2019）在《稀土离子Ce3+掺杂YAG晶体电子自旋动力学》一文中研究指出：电子自旋有望应用于量子信息的存储与处理。稀土离子掺杂固体有丰富的能级跃迁,是一种性能优越的光学材料。在众多稀土离子中,三价铈离子Ce3+掺杂的晶体材料具有优良的电子自旋特性,包括较长的自旋寿命和退相干时间,以及容易利用光学方法进行自旋的超快建立和测量。本学位论文利用瞬态光谱技术研究各种温度和磁场下Ce:YAG中Ce3+离子的电子自旋动力学。具体研究内容及所获得的创新性成果归纳如下:1.圆偏振连续激光辐照下,由于偏振选择激发特性,样品中将建立电子自旋极化直到稳态。周期性地切换左旋和右旋圆偏振连续激光,电子自旋极化将从一个稳态周期性地切换到另一个稳态。通过求解速率方程,可分析基态和激发态电子的自旋信息及其演化特性。本论文首次理论建立了适合于分析Ce:YAG体系4/和5d电子自旋特性的八能级模型,获得了基态/激发态电子白旋信息与瞬态发光信号之间的关联表达式。通过发光动力学,可获知基态和激发态电子的自旋极化度、稳态建立时间、自旋寿命等信息。2.搭建了基于连续激光激发的时间分辨发光测量装置,在上述八能级模型的理论基础上,实验研究了 YAG晶体中掺杂Ce3+的电子自旋动力学。通过光致发光瞬态动力学,获得了4/和5d电子的自旋极化度随纵向磁场的依赖关系。研究发现4/态电子的超精细耦合强度比5d态电子的超精细耦合强度要弱4倍左右。纵向磁场可以有效地抑制超精细相互作用所导致的电子:自旋弛豫。抑制了超精细相互作用所引起的自旋弛豫后,4/态的电子自旋极化度提高了16倍,而5d态的电子自旋极化度提高了 4倍。获得了温度5K下4/态的电子白旋晶格弛豫时间,71=2.1 ms。5^d态电子所对应的超精细磁场分布呈现近各向同性,其宽度值约为4.0 m!而对于4/态电子而言,三个晶轴方向的超精细核场分布宽度分别为:AB[M1]=0.8 mT,△BB_=1.1 mT,AB[110]=2.4 mT。3.利用时间分辨法拉第旋转光谱技术研究了室温下Ce3+:YAG晶体的电子自旋动力学。研究结果表明,室温下5d态电子自旋退相位时间长达2.5 ns,在不同磁场下,该自旋退相位时间基本保持不变,说明其受非均匀展宽的影响非常小,这一点对实际应用非常有利。在较高横向磁场下,电子自旋相干动力学呈现出幅度调制现象。该现象来源于Ce3+离子系综存在多个自旋进动频率,反映了 Ce3+在YAG晶体中位置的磁非等价性。Ce3+的电子自旋的弛豫因素主要是电子与YAG中A1核自旋的超精细相互作用。研究表明,该弛豫因素可通过施加一小至10 mT的纵向磁场得到有效抑制。
Abstract
dian zi zi xuan you wang ying yong yu liang zi xin xi de cun chu yu chu li 。xi tu li zi can za gu ti you feng fu de neng ji yue qian ,shi yi chong xing neng you yue de guang xue cai liao 。zai zhong duo xi tu li zi zhong ,san jia shi li zi Ce3+can za de jing ti cai liao ju you you liang de dian zi zi xuan te xing ,bao gua jiao chang de zi xuan shou ming he tui xiang gan shi jian ,yi ji rong yi li yong guang xue fang fa jin hang zi xuan de chao kuai jian li he ce liang 。ben xue wei lun wen li yong shun tai guang pu ji shu yan jiu ge chong wen du he ci chang xia Ce:YAGzhong Ce3+li zi de dian zi zi xuan dong li xue 。ju ti yan jiu nei rong ji suo huo de de chuang xin xing cheng guo gui na ru xia :1.yuan pian zhen lian xu ji guang fu zhao xia ,you yu pian zhen shua ze ji fa te xing ,yang pin zhong jiang jian li dian zi zi xuan ji hua zhi dao wen tai 。zhou ji xing de qie huan zuo xuan he you xuan yuan pian zhen lian xu ji guang ,dian zi zi xuan ji hua jiang cong yi ge wen tai zhou ji xing de qie huan dao ling yi ge wen tai 。tong guo qiu jie su lv fang cheng ,ke fen xi ji tai he ji fa tai dian zi de zi xuan xin xi ji ji yan hua te xing 。ben lun wen shou ci li lun jian li le kuo ge yu fen xi Ce:YAGti ji 4/he 5ddian zi zi xuan te xing de ba neng ji mo xing ,huo de le ji tai /ji fa tai dian zi bai xuan xin xi yu shun tai fa guang xin hao zhi jian de guan lian biao da shi 。tong guo fa guang dong li xue ,ke huo zhi ji tai he ji fa tai dian zi de zi xuan ji hua du 、wen tai jian li shi jian 、zi xuan shou ming deng xin xi 。2.da jian le ji yu lian xu ji guang ji fa de shi jian fen bian fa guang ce liang zhuang zhi ,zai shang shu ba neng ji mo xing de li lun ji chu shang ,shi yan yan jiu le YAGjing ti zhong can za Ce3+de dian zi zi xuan dong li xue 。tong guo guang zhi fa guang shun tai dong li xue ,huo de le 4/he 5ddian zi de zi xuan ji hua du sui zong xiang ci chang de yi lai guan ji 。yan jiu fa xian 4/tai dian zi de chao jing xi ou ge jiang du bi 5dtai dian zi de chao jing xi ou ge jiang du yao ruo 4bei zuo you 。zong xiang ci chang ke yi you xiao de yi zhi chao jing xi xiang hu zuo yong suo dao zhi de dian zi :zi xuan chi yu 。yi zhi le chao jing xi xiang hu zuo yong suo yin qi de zi xuan chi yu hou ,4/tai de dian zi zi xuan ji hua du di gao le 16bei ,er 5dtai de dian zi zi xuan ji hua du di gao le 4bei 。huo de le wen du 5Kxia 4/tai de dian zi bai xuan jing ge chi yu shi jian ,71=2.1 ms。5^dtai dian zi suo dui ying de chao jing xi ci chang fen bu cheng xian jin ge xiang tong xing ,ji kuan du zhi yao wei 4.0 m!er dui yu 4/tai dian zi er yan ,san ge jing zhou fang xiang de chao jing xi he chang fen bu kuan du fen bie wei :AB[M1]=0.8 mT,△BB_=1.1 mT,AB[110]=2.4 mT。3.li yong shi jian fen bian fa la di xuan zhuai guang pu ji shu yan jiu le shi wen xia Ce3+:YAGjing ti de dian zi zi xuan dong li xue 。yan jiu jie guo biao ming ,shi wen xia 5dtai dian zi zi xuan tui xiang wei shi jian chang da 2.5 ns,zai bu tong ci chang xia ,gai zi xuan tui xiang wei shi jian ji ben bao chi bu bian ,shui ming ji shou fei jun yun zhan kuan de ying xiang fei chang xiao ,zhe yi dian dui shi ji ying yong fei chang you li 。zai jiao gao heng xiang ci chang xia ,dian zi zi xuan xiang gan dong li xue cheng xian chu fu du diao zhi xian xiang 。gai xian xiang lai yuan yu Ce3+li zi ji zeng cun zai duo ge zi xuan jin dong pin lv ,fan ying le Ce3+zai YAGjing ti zhong wei zhi de ci fei deng jia xing 。Ce3+de dian zi zi xuan de chi yu yin su zhu yao shi dian zi yu YAGzhong A1he zi xuan de chao jing xi xiang hu zuo yong 。yan jiu biao ming ,gai chi yu yin su ke tong guo shi jia yi xiao zhi 10 mTde zong xiang ci chang de dao you xiao yi zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华东师范大学的梁盼，发表于刊物华东师范大学2019-07-02论文，是一篇关于稀土离子论文,电子自旋论文,自旋动力学论文,时间分辨发光论文,时间分辨法拉第旋转论文,华东师范大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华东师范大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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