基于量子测量技术的磁学计量发展概述

针对磁学量子测量技术发展历程,以及各国基于量子磁强计建立的磁学量子计量标准能力,研究了已在磁学计量标准量子化应用中的质子磁强计、核磁共振磁强计、光泵磁强计;介绍了CPT磁强计、SERF磁强计、金刚石NV色心磁强计等量子磁强计的原理;通过总结量子磁强计国内外发展现状及具备的准确度高、磁场噪声低、稳定性好等技术优势,分析其替代现行磁参数计量标准的可行性及优点;同时提出未来量子测量技术在磁学计量标准量子化方面潜在的研究方向。

精密磁强计的发展现状及应用

本文介绍了振动样品磁强计、超导量子干涉器件磁强计、交变梯度磁强计、提拉样品磁强计和磁光克尔效应磁强计的发展现状与应用。

稀土锰氧化物Nd_(0.5)Sr_(0.4)Ca_(0.1)MnO_3的磁性研究

通过XRD和SQUID研究了Nd0.5Sr0.4Ca0.1MnO3多晶样品的结构和磁性。研究结果表明,该样品单相性好,空间群为Pbnm,在高温区呈现顺磁性,随着温度降低出现了顺磁-反铁磁的转变,相变温度点-奈尔温度(TN=200K),当温度低于200K时,铁磁与反铁磁两相共存,温度低于150K时铁磁逐渐消失,直到完全变为反铁磁。

褐飞虱长翅型和短翅型雌雄成虫体内磁性物质定位和定量检测

【目的】地磁定向是昆虫远距离迁飞定向的重要机制之一。本研究以迁飞性害虫褐飞虱Nilaparvata lugens长翅型和短翅型雌雄成虫为研究对象,系统开展虫体内磁性物质定量研究。【方法】本研究利用MPMS-7型超导量子磁强计检测褐飞虱长翅型和短翅型雌雄成虫体内的磁性物质,并将经普鲁士蓝染色后的虫体超薄石蜡切片于JEM-2100型透射电子显微镜下观察磁性物质的分布状况,最后利用原子发射光谱法对虫体内的磁性物质进行定量分析与比较。【结果】超导量子磁强计检测发现,仅在褐飞虱长翅型和短翅型雌雄成虫腹部的磁滞曲线有明显闭合现象,证明该部位存在磁性物质;经透射电镜观察发现,普鲁士蓝沉淀主要呈点簇状存在于虫体腹部,证明该部位存在铁磁性物质;通过等离子发射光谱检测发现,同一性别长翅型成虫体内铁离子含量显著高于短翅型成虫,且相同翅型雄成虫体内铁离子含量显著高于雌成虫。【结论】褐飞虱长翅型和短翅型雌雄成虫腹部普遍存在铁磁性物质,且不同翅型和性别间磁性物质含量差异显著。

吊舱式高温超导全张量磁梯度测量系统研发与应用研究

本文介绍了我国最新研制的首套吊舱式高温超导全张量磁梯度测量系统,系统主要由高精度超导量子干涉磁强计构成的全张量磁梯度探头、数据采集系统、惯性导航系统、无磁吊舱等组成.在江苏省丹阳市试验区开展了飞行试验,成功地获取试验区全张量磁梯度分布图,测试结果表明吊舱式高温超导全张量磁梯度测量仪各项指标满足航磁测量技术规范的要求,测量精度优于±30 pT·m^(-1),具备了实际生产的能力,推动了我国航磁勘探的进步与发展,能够为航磁多参量数据采集-处理-解释系统提供宝贵的实测数据,填补我国航空高温超导全张量磁梯度测量技术研究的空白,缩短与发达国家在该技术上的差距,为“深地资源勘查开采”提供先进技术支撑,具有很好的应用前景.

粘虫蛾体内磁性颗粒初探

【目的】磁性颗粒是一些生物感知地磁场变化的重要物质,也是夜间远距离迁飞昆虫地磁定向的重要机制之一。本研究以迁飞性害虫粘虫蛾Mythimnaseparata为研究对象,对其体内潜在磁性颗粒进行检测。【方法】利用超导量子磁强计SQUID初步检测粘虫成虫体内的磁性颗粒,并将经普鲁士蓝染色后的虫体石蜡切片于正置BX61研究级显微镜下观察磁性颗粒的分布状况。【结果】SQUID检测发现,相比于头部的磁滞曲线,粘虫腹部具有微弱的磁性,推测粘虫腹部可能具有磁性颗粒。进一步经显微镜观察表明,虫体腹部有明显的普鲁士蓝染色沉淀,证明粘虫蛾腹部存在铁磁性颗粒物质。【结论】粘虫蛾腹部可能是其感应地磁场变化以及地磁定向的重要部位。