科学家揭示金刚石中氮空位中心在强驱动场下的电子-自旋双共振现象

日本庆应义塾大学的Junko Ishi-Hayase课题组等人合作取得一项新进展。经过不懈努力,他们揭示了金刚石中氮空位中心在强驱动场下的电子-自旋双共振现象。相关研究成果已于近期在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。该研究团队利用Floquet理论对强射频场下的电子自旋双共振(ESDR)谱进行了理论和实验分析。在垂直于NV轴的直流偏置磁场下,研究人员连续施加微波和射频场,并通过自旋相关光致发光测量,成功再现了ESDR光谱,通过分析和数值计算进行了详细研究。研究发现,在强射频场下出现的抗交叉结构是由双射频光子共振产生的射频修饰态引起的。

铷原子双共振激发态光抽运光谱及其在1．5μm半导体激光器稳频中的应用

本文介绍分别采用双共振光抽运（DROP）和光学双共振（OODR）光谱技术获得铷原子激发态5P3/2-4D3／2（4D5／2）之间的超精细跃迁光谱。与传统的OODR光谱相比，DROP光谱在信噪比、线宽等方面具有明显的优势。当1529nm光栅外腔半导体激光器的频率采用DROP光谱锁定于87RB原子的5P3／2（F′=3）-4D3/2（F＇＇=3）超精细跃迁线时，300S内典型的残余频率起伏为～0．65MHz；明显优于采用OODR光谱锁频的结果（300s内典型的残余频率起伏为～1．8MHz）。

以快速预解离态为共振中间态的双色双共振多光子电离光谱

NH_3(~1A″_2)是个快速预解离态,寿命约10^(-13)S。本文研究了以这个态为中间共振态的2+1+1双色双共振多光子电离过程。我们首先获得了NH_2和ND_3两分子→NH_3^+(或ND_3^+)+e跃迁的多光子电离光增,求出了ND_3v_2=),1两能级的转动常数,然后通过合理的实验设计,得到了NH_3分子跃迁转动线的增益线型。

钙离子体系的振动双共振控制

研究了钙离子振荡体系在高、低两种不同频率信号作用下所产生的振动双共振(VBR)及其控制方法.结果表明:系统对低频信号响应的幅值随高频信号振幅的变化产生了振动双共振现象,并且低频信号的频率越低,振幅越大,系统通过振动双共振对微弱低频信号的放大倍数越大.体系离霍普夫(Hopf)分岔点的距离越近(控制参数域值越小),体系发生振动双共振所需要的最大高频信号幅值越往大的方向漂移,同时体系振动双共振的强度越小.细胞内钙波形成过程中的反馈机制对体系振动双共振的增强和减弱起着重要的作用,即正反馈机制对体系振动双共振强度起增强的作用,而负反馈机制却起减弱的作用.另外,体系中引入噪音所产生的随机共振不仅削弱振动双共振的强度而且还影响振动峰的个数,也发现存在极限噪音强度使体系产生不同的振荡行为,极限噪音强度之下,体系产生VBR现象,而极限噪音强度之上,体系则发生单峰振荡共振现象.

双共振实验

双共振实验是指把原子、分子等实验样品置于光频,射频电磁场的共同作用下,使之同时发生光频共振跃迁和射频共振跃迁的一种实验技术。与传统的光谱技术相比,双共振技术具有更高的分辨率和灵敏度,因而特别适于研究原子、分子等样品的细微结构。双共振技术自五十年代初期问世以来,获得了迅速的发展。目前,在基础研究方面。

利用光学-光学双共振研究谱线的碰撞增宽

利用光学-光学双共振光谱技术研究了NaK分子21Σ+→61Σ+跃迁线的碰撞增宽。一台单模半导体激光器实现11Σ+(v″,J″)→21Σ+(v′,J′)的跃迁,另一单模半导体激光器激发21Σ+(v′,J′)能级到61Σ+的振转能级,二激光束反向平行通过样品池。谱线总线宽与K原子密度成线性关系,由其斜率得到增宽速率系数kbr=(1·4±0·7)×10-8cm3·s-1。同时研究了21Σ+(v=8,J=12)→21Σ+(v=8,J=13,14)转动能级间的碰撞激发转移,测量谱线的相对强度,由速率方程得到碰撞转移速率分别为6·1×106和5·2×106s-1。

基于H形金属狭缝阵列结构双共振谷折射率传感特性

提出了一种基于H形金属狭缝阵列的新型结构。利用该结构形成的法布里-珀罗腔(Fabry-Perot,F-P)来加强表面等离激元的耦合作用,以获得一种双共振反射现象;同时研究了基于该现象的折射率传感特性。采用时域有限差分法研究了该结构中狭缝长度、宽度、金膜厚度等参数对双共振反射现象的影响。研究发现,双共振谷波长可由以上主要参数有效调控,当竖直狭缝长度为150nm、水平狭缝长度为200nm、狭缝宽度为50nm、金膜厚度为300nm时,该结构具有较好的双共振反射现象,其灵敏度分别为590和1 199nm/RIU。该发现为新一代高性能表面等离子共振传感器设计提供了理论参考。

二步双共振激发对Na_2的里德堡6dδ~1Δg、7dδ~1 Δg态的光谱结构的研究

激光二步双共振是研究分子高激发的有效途径。尤其是中间能级的振转量子数均确定的情况下,使高激发态的标识变得十分简单。本文报导运用Ar+激光的488.1225nm与连续Rh6G染料激光的二步对Na2的里德堡态的光谱研究结果。

双共振准相位匹配光学参量振荡器的调谐特性

利用全固化单频Nd :YVO4激光器泵浦双共振准相位匹配铌酸锂连续光学参量振荡器 ,实验研究了该光学参量振荡器下转换光的调谐特性。通过改变PPLN晶体的温度及OPO的腔长 ,下转换光的调谐范围分别为189nm和 175nm ,通过改变泵浦光频率 ,信号光频率连续调谐 375MHz。实验结果与理论计算值基本吻合。

压缩真空库中三能级原子稳态双共振荧光谱

压缩真空库中三能级原子稳态双共振荧光谱江海河，何林生，文尚胜（中国科学院安徽光学精密机械研究所，合肥２３００３１）荧光辐射是场与物质相互作用最基本的过程之一。当一个受激态原子衰变到真空库时，荧光辐射是空间各向同性的，光谱呈洛伦兹线型，其谱线宽度正比于...

双共振的多重双光子三能级光子回波

本文讨论了双共振情况下的双光子三能级光子回波(TTE)。分析指出,此时回波现象一般显示多重的特性,泵浦条件远比通常的TTE为低;选择不同的泵浦面积,可使这些回波单独出现或相继出现。

压缩真空库中三能级原子瞬态双共振荧光谱

压缩真空库中三能级原子瞬态双共振荧光谱江海河，文尚胜，何林生（中国科学院安徽光学精密机械研究所，合肥２３００３１）近年来，原子与光场相互作用的研究十分活跃，特别是在压缩真空库中，光场的演化和原子的发射谱特性非常引人注目。由于压缩态光场的某一正交相位分...

特殊脉冲双共振技术和二维NMR谱在抗生素结构研究中的应用

双共振是核磁共振(NMR)谱中的一种特殊技术。运用双共振时,磁场B_2和扫描磁场B_1同时作用于样品,从而使部分共振饱和,即激发一个核或一个自旋体系,而同时观察另一个核或自旋系统的跃迁,这种实验结果的变化范围很广。

化学自突触的电导扰动诱导相干或随机双共振现象

神经元的自突触结构具有自反馈的作用,神经递质量子形式的释放使得自突触的自反馈作用容易受到扰动,本文重点研究了化学自突触的电导扰动对FHN神经元电生理活动的影响.首先,恰当的化学自突触参数能够产生动力学行为的分岔现象,诱导不同周期峰放电模式之间的转迁.特别地,自突触的自反馈功能会引起从混沌放电状态到周期的峰放电或准周期的簇放电状态的转迁.其次,基于神经递质释放的量子特征,借助放电频率和变异系数两个指标定量地研究自突触电导的随机扰动对神经元放电活动的影响.数值结果表明自突触电导的扰动在自反馈的作用下能够改变离子通道的活性,不仅提高FHN神经元对外加激励信号的编码效率,而且改变神经元放电活动的规则性,诱导显著的相干或随机双共振现象,其内在机制是电导扰动所引起的神经元系统不稳定的动力学分岔.本文的研究进一步揭示了自突触结构对神经元放电活动自我调节的作用,有待为生理操控自突触结构提供理论参考.

基于双共振的微弱信号检测方法与试验研究

将两个单一双稳系统经非线性耦合而成耦合双稳系统,其中一双稳系统为被控系统,受到弱输入周期信号作用;另一双稳系统为控制系统,受到控制信号的作用。分析控制信号作用下的耦合双稳系统的双共振特性,当控制信号频率两倍于弱输入周期信号频率时,耦合双稳系统中发生控制系统中的共振与被控系统的随机共振。提出基于双共振的随机共振增强方法,并设计耦合双稳系统双共振硬件电路,电路系统试验结果证实了耦合双稳系统中存在着双共振,且能有效增强被控系统中的随机共振。将该双共振电路系统应用于实际轴承故障信号检测中,系统输出功率谱在特征频率处的谱值大幅增强,可准确检测出强噪声背景中的微弱轴承故障信号,为基于随机共振原理的信号检测电路设计提供一种新方案,具有良好的应用前景。

双共振环天线的参数求解

射频加热技术的关键是天线的设计,为了使天线发射的能量中耦合到等离子体波的能量达到最大,就必须有适当的调谐,而采用双共振环天线能较方便地实现这一目的.本文分析了双共振环天线的谐振特性,并根据电路理论计算给出了谐振状态下天线的最佳参数值.

基于直接数字合成技术的电子自旋-核自旋双共振实验射频信号源设计

为了满足脉冲式电子顺磁共振谱仪中电子自旋-核自旋双共振模块的需要,利用直接数字合成器设计并制作了射频信号源.该部件产生的射频脉冲具备对频率、幅度和相位快速精确调制的能力,对原子核自旋有较强操控能力.

基于双共振的涡街信号检测方法

耦合双稳系统由控制系统和被控系统经非线性方式耦合而成。分析了控制信号作用下耦合双稳系统的双共振特性,提出了基于双共振的随机共振增强方法,并将该方法应用于涡街流量信号的检测。数值仿真和实验结果表明,改变控制信号的频率可在控制系统中产生共振,进而增强被控系统中的随机共振,系统输出功率谱在特征频率处的谱值显著提高,从而准确检测出噪声背景中的微弱涡街信号。

动态法测杨氏模量实验中的双共振峰现象

利用LabVIEW测量了杆的频率响应曲线,确认存在2个相近甚至几乎重叠的共振峰.通过拟合理论曲线,比较精确地定出了2个共振频率以及相应的宽度,还研究了悬挂位置以及悬线对共振频率的影响.

单层Janus MoSSe双共振拉曼散射的理论研究

单层JanusMoSSe拉曼光谱中出现的双共振峰,是材料特征的重要指纹。但是,这些双共振峰尚存在起源理解不清、机制亟需澄清的问题。基于密度泛函理论、量子高阶微扰理论和群论分析,系统研究了单层JanusMoSSe的双共振拉曼光谱。研究发现,单层JanusMoSSe的电-光共振耦合过程的倒格子波矢依赖于激光能量,在第一布里渊区中任意波矢qvec都可能出现。基于群论分析,推导出产生双共振拉曼活性的对称性条件,并阐明了在Janus结构体系中出现大量双共振拉曼峰的根本原因。研究结果可为理解二维Janus结构体系中发生的双共振拉曼过程提供理论指导,并为澄清双共振拉曼峰的起源提供合理的理论手段。