自旋进动目标的微多普勒特征分析

针对弹道导弹防御系统中弹头目标的自旋进动特性,建立了锥体目标的自旋进动模型,引入微多普勒效应的有关概念,推导出了由自旋进动产生的微多普勒频率的数学表达式,利用高分辨的时频变换对微多普勒特征进行分析,并用仿真实验验证了该模型的正确性。针对时频图,提取能反映目标质量特性的特征量,为识别此类目标提供了新的途径。通过仿真实验证明了在低信噪比时所提取特征的有效性。

原子自旋进动检测技术

自旋是原子的内禀特性,自旋进动对磁场作用或相对惯性空间的转动敏感,通过检测原子的自旋进动可实现磁场或惯性转动的测量,进而形成原子磁强计、原子陀螺和其他原子传感器。基于原子无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation free,SERF)态的原子传感技术包括原子SERF态制备和原子自旋进动检测,其中原子SERF态的制备是实现高灵敏度、低噪声和高稳定感测的前提,原子自旋进动检测则是实现原子传感器高性能测量的关键。本文首先简单描述了原子进动及检测原理,围绕高性能SERF态原子自旋陀螺和磁强计的自旋进动检测,介绍了三类典型的原子自旋进动检测技术及特点,并进行了对比分析。

极化分析中的自旋进动及其修正

叙述了在Λ粒子的极化分析中，Λ粒子的自旋磁矩与磁场相互作用时所引起的自旋进动。设计了一个新的处理方法。分析了自族进动对Λ粒子的极化度造成的影响以及对极化度进行修正；并应用于实际的实验数据分析中。

一维有机聚合物中极化子的自旋进动

从理论上讨论一维有机聚合物中由门电压导致的极化子自旋的输运动力学,由于自旋-轨道相互作用,当极化子沿着聚合物链运动时,自旋发生周期性进动.

基于圆偏振探测光的光纤原子自旋进动检测技术

分析了极化碱金属气室的旋光特性,极化的原子气室宏观上可等效为一种法拉第旋光晶体,其旋光系数与原子自旋进动相关。提出了采用圆偏振探测光测量通过气室的左右旋圆偏振光相位差来实现原子自旋进动检测的思路。基于改进的全光纤反射型Sagnac干涉仪,搭建了光纤原子自旋进动检测系统,通过圆偏振探测光实现了无自旋交换弛豫态自旋进动信号的检测。在原子自旋陀螺仪实验平台上进行了实验验证并实现了陀螺效应,实验结果证明了所提理论的正确性。对陀螺性能进行了初步测试,得到其零偏不稳定性为0.29(°)/h。

核磁共振陀螺原子核自旋进动的建模与仿真

针对^(87)Rb-^(129)Xe核磁共振陀螺中原子核的自旋进动,基于核磁共振Bloch方程,给出了Xe原子核自旋进动模型,详细分析了横向激励磁场的相位和幅值对Xe原子宏观磁矩进动的影响,以及实现稳态进动的条件。建立了Xe原子宏观磁矩进动的仿真模型,对激励磁场反馈控制、陀螺角位移信号相位解调进行了仿真。分析和仿真结果表明,当载体系旋转时,陀螺角位移线性调制Xe原子宏观磁矩水平分量的进动相位,为了维持磁共振,横向激励磁场相位应与宏观磁矩y向分量的进动相位保持一致;模型能够准确地实现对陀螺载体坐标系旋转位移的观测。

核磁共振陀螺中静磁场强度对原子核自旋进动信号的影响

原子核自旋磁矩Larmor进动达到稳态时,检测光携带出的信息中同时包含原子核自旋进动磁场信号和驱动磁场信号,且这两种磁场信号的幅值比例会随静磁场强度改变发生显著变化。从理论和实验两方面研究了检测信号中原子核自旋进动磁场与驱动磁场的比例关系,通过分析不同静磁场下的弛豫信号幅值变化,发现静磁场能够显著抑制驱动磁场对原子核自旋磁矩进动磁场信号的影响。结果表明,静磁场强度为7μT时,核自旋进动磁场幅值与驱动磁场幅值的比值提高了20倍,且静磁场越大,对驱动磁场的抑制效果越明显,有效提高了核磁共振陀螺信噪比。

外磁场作用下极化子的动力学性质研究

采用扩展的一维紧束缚Su-Schrieffer-Heeger模型,研究了聚合物中极化子在外磁场作用下的动力学行为.发现,极化子在输运过程中会发生自旋进动现象.其进动具有周期性的特点,进动周期与磁场强度呈反比.

两端联有铁磁电极的双量子点进动自旋系统的自旋极化输运

运用Keldysh方程,Dyson方程以及运动方程研究了两个进动自旋量子点系统中的自旋极化输运性质。研究发现:局域自旋在外磁场中的倾斜角只能影响态密度峰的高低,而不能影响态密度的峰位,态密度的峰位只由自旋交换作用强度与两个量子点之间的耦合强度决定,并且态密度峰是出现在ω=-J-t,-J+t,J-t,J+t四个位置上。

自旋与外磁场耦合对量子点中热自旋效应影响

金属中热自旋赛贝克效应是纳米结构装置中的研究热点,它为解决器件运行中的热耗散和能源供给提供了一个可行的途径。本文考虑了量子点中自旋角动量和外磁场非共线时的耦合作用。研究结果显示外磁场和自旋角动量正交时可提高热自旋品质因子,与此同时在有限温差下,自旋流的强度将会被削弱。但当外磁场的方向调整到与自旋角动量反平行时,这种竞争关系会被消除,系统综合热自旋参数达到最佳。本文研究结果对量子点器件的设计具有重要的理论指导意义。

核磁共振陀螺仪中共振磁场强度优化研究

核磁共振陀螺中,共振磁场的幅值直接影响原子核自旋磁矩进动信号的强度,进而影响陀螺信号的信噪比。基于核磁共振陀螺Bloch方程,从理论和实验两方面研究了共振磁场幅值对宏观原子核自旋磁矩的影响。结果表明,随着共振磁场幅值的增加,宏观核自旋磁矩进动信号的强度先增大后减小,进动信号的强度与共振磁场的幅值呈色散关系。共振磁场幅度值存在最优值,且最优值的取值与惰性气体原子的旋磁比、纵向弛豫时间和横向弛豫时间有关。

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应。首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度。求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解。由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法。随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。

Finding Dirac Spin Effect in NUT Spacetime

In the present study, we are interested in finding the spin precession of a Dirac particle in expanding and rotating NUT spaeetime. A tetrad with two functions to be determined is applied to the field equation of the teleparallel theory of gravity via a coordinate transformation. The vector, the axial-vector and the tensor parts of the torsion tensor are obtained. We found that the vector parts are in the radial and Ф-directions. The axial-vector torsion is along r-direction while its other components along θ and oh-directions vanish everywhere. The vector connected with Dirac spin has been evaluated as well.

基于同步辐射的时间分辨X射线铁磁共振方法

基于同步辐射装置的时间分辨X射线铁磁共振方法采用了相移模式的"泵浦-探测"技术,结合了铁磁共振和磁圆二色原理,是研究自旋转移矩和自旋流等自旋电子学问题的一种独特手段。本文介绍了首次在国内第三代同步辐射装置——上海光源发展的皮秒级时间分辨技术以及搭建的X射线铁磁共振实验平台。利用该实验平台,使单层坡莫合金(Ni81Fe19,Py)在2.5 GHz微波磁场的激励下发生铁磁共振,并测量了Ni81Fe19薄膜中Ni元素的电子自旋进动锥角沿光束方向投影随时间的变化曲线。实验结果证明,该实验平台能在GHz量级上激发磁性元素产生电子自旋进动,并且在皮秒级时间尺度上探测到电子自旋进动的振幅和相位。该实验平台的建立能为自旋电子学材料和器件的研究提供独有的技术支持。

核磁共振陀螺仪 适用于军事和民用领域的微小型导航级原子惯性器件

工作原理 核磁共振陀螺仪是原子陀螺仪的一种，其检测角速度原理与机械转子式陀螺类似。核磁共振陀螺仪利用原子核自旋磁矩在静磁场中进动速度噎定的特性来敏感载体转动信息。当我们在转动坐标系观察原子核自旋进动时，原子核自旋进动速度会叠加上转动坐标系相对惯性坐标系的转动速度，观测到的原子核进动速度发生了改变，而变化量即为转动坐标系的旋转速度。