光刻探头的共振压力显微系统的研究

以磁共振压力显微和半导体核子自旋态研究为目的,采用电子束和等离子体刻印方法制备硅振荡器,脉冲调制序列控制磁共振条件频率和旋转框架翻转,依据样品的自旋-晶格弛豫时间和自旋-自旋弛豫时间,获得了共振显微压力,测试了压力显微的灵敏度。结果表明,光刻的探头具有高Q值和软悬臂低倔强系数K,磁共振压力通过扫描片段和激光光纤干涉得到了极其微小的压力。光刻探头的共振压力显微具有高空间分辨率,兼具核磁共振成像(MRI)和原子压力显微技术(AFM)优点,是一种重要的核自旋探测技术和三维原子分辨率成像的有力方法。

半导体核磁共振显微压力的质子全自旋量子门的实现

以实现质子全自旋量子门、观察半导体核子自旋态和量子计算为目的,依据样品的自旋-晶格弛豫时间和自旋-自旋弛豫时间,采用脉冲调制序列控制磁共振的条件和翻转旋转框架,计算了共振显微压力.结果表明,质子全自旋量子门具有高灵敏度和高Q操控性,通过扫描片段和激光干涉可以得到磁共振压力.共振压力兼具MRI和AFM优点,是一种强有力的通过核自旋实现量子计算获得量子信息的有效方法.

电子束光刻-近场全息法制作平焦场光栅的误差分析及补偿方法

在激光等离子体诊断等领域中,以平焦场光栅为核心器件的软X射线光谱仪发挥着重要作用。利用电子束光刻-近场全息法制作的平焦场光栅兼具电子束光刻线密度变化灵活,以及全息光栅低杂散光、抑制高次谐波等的特点。采用光线追迹方法分析电子束光刻-近场全息法制作平焦场光栅的主要制作误差对其光谱成像特性的影响。结果表明:电子束光刻制备熔石英掩模和近场全息图形转移过程的制作误差均会导致谱线展宽;以目前应用较多的软X射线平焦场光栅(中心线密度为2400line/mm、工作波段在0.8~6.0nm)为例,当熔石英掩模在光栅矢量方向的长度为50mm时,电子束光刻分区数目应保证在1500以上;熔石英掩模线密度偏差引入的谱线展宽可以通过调整近场全息制作参数来消除;确定了近场全息中的两个主要影响因素——熔石英掩模与光栅基底的间距和夹角;近场全息中各误差因素之间有相互补偿的效果,故除了尽可能消除制备过程中的每一种制作误差外,也可以通过优化不同误差之间的分配来降低制备误差。本研究对优化电子束直写掩模策略、降低掩模制作难度、设计和调整近场全息光路有重要帮助。