掺杂碱卤晶体中的类F2^＋型色心

类F_2~+型色心激光是当前及今后色心激光发展的主要研究对象。本文综合评述了类F_2~+型色心的研究发展概况·从材料物理化学和缺陷化学的角度出发,系统探讨了F_2~+心的形成机理、不稳定的主要原因和提高稳定性的途径;本所近10年来运用缺陷物理化学的观点和方法,系统进行类F_2~+型色心研究的结果,并对类F_2~+型色心的发展提出了看法。     

基于金刚石体系的固态量子计算

量子计算科学是近年来物理学领域最活跃的研究前沿之一,其开拓了与经典方式具有本质区别的全新的信息处理模式.量子计算研究的根本目标是建造基于量子力学基本原理的量子信息处理技术,能在许多复杂计算问题上大大超越经典计算性能的新型计算模式.量子计算需要一个良好的量子体系作为载体.基于自旋的量子体系由于其实用的可操作性,成为量子计算载体的优秀候选.自旋的所有量子性质表现在自旋的叠加态、自旋之间的纠缠和对自旋的量子测量上.基于系综的量子计算演示实验已经被多次实现,但是系综体系在可扩展性上有其原理上的缺陷.要实现可扩展的大规模室温固态量子信息处理和量子计算的突破,实现单量子态的寻址和读出是一个最重要的前提.在已经提出的单自旋固态量子计算载体中,比较突出的一类是基于金刚石中的氮-空位色心单电子自旋体系.金刚石中的氮-空位色心单电子自旋量子态可以在室温下初始化、操控与读出,成为室温量子计算机载体的优良候选者.我们首先回顾金刚石氮-空位色心单电子自旋体系作为量子计算机载体的重要进展;然后讨论了该体系在纳米尺度灵敏探测和成像方面的重要应用;最后,描述了此领域的前景.     

激光与微波功率对金刚石NV色心磁强计ESR谱线的影响研究

金刚石氮空穴色心磁强计广泛采用连续波光探测磁共振脉冲进行磁测,其灵敏度指标主要受到激光功率和微波功率影响.基于金刚石氮空穴色心系综搭建了一套共聚焦磁场检测系统,调节激光功率和微波功率测量相应的电子自旋共振谱的谱线半高宽和谱线对比度.实验表明,谱线半高宽主要受到微波功率影响,谱线对比度同时受到微波功率和激光功率影响;保持微波功率不变提高激光功率,观测到了明显的谱线半高宽变窄.系统的最优参数可分两步获得,首先调整微波功率获得较好谱线半高宽,再提高激光功率获得更好的对比度和谱线半高宽.      

碱卤化合物色心晶体中微量OH^—的测定及其分布

本文研究碱卤化合物色心晶体中,微量0H~- 的最佳分析条件和提高检测灵敏度。减少晶体样品的使用量(0.1—0.2g),扩大分析浓度的线性范围(0—24ppm)制作测定和分析KCl,NaCl晶体的工作曲线,结果满意。还对大小为30×60mm的NaCl单晶进行剖析实验,探讨其中OH~-的分布状态以及有关结果的分析。     

碱卤晶体赋色仪的设计及运行

提供了激光质量的碱卤色心晶体加质着色用热管仪的设计要点和运行结果。其特点是:1)设计了特殊的‘灯芯’结构,使碱金属的蒸发冷凝区和加色区分开,从而色心的类型、浓度可以精密地加以控制;2)经过予抛光的晶体,经过加色和随后的聚集等过程,可直接装入激光器;3)一次装炉可供多次着色,并能连续操作,可方便地,经济地用来生产激光质量的着色晶体;4)利用DWT-702精密温度控制仪对炉温实现了精密调节,可较为细致地研究加色温度对色心类型、浓度及均匀性的影响。     

掺锗单模光纤布拉格光栅γ辐照损伤研究

为开发光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变的测量的应用,有必要对其在空间辐射环境下的性能变化规律进行研究。基于色心模型,从理论上分析了电离辐射对光纤布拉格光栅传输性能的影响。采用Co60-γ辐射源对两根布拉格中心波长分别为825nm和835nm的掺锗单模光纤布拉格光栅进行了总剂量为1.01×106rad的电离辐射实验。实验结果表明,随着辐照剂量的增加,光纤布拉格光栅反射谱的峰值波长发生了红移现象,光栅的折射率增加。经过总剂量1.01×10e6rad辐照后,布拉格中心波长825nm和835nm的峰值波长分别增加了0.070 62nm和0.074 15nm。实验结果与色心模型推导出的光栅有效折射率与辐射剂量的函数关系式相符合。本实验结果为光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变测量的运用提供数据基础。     

羟基磷灰石陶瓷中的一种新型色心

报道了由湿法合成的羟基磷灰石粉料在１２００℃以上的常压烧结后会出现一种暗红色色心缺陷，经１１００℃Ｎ气氛中退火心被完全漂白，再与Ｏ２气氛中同样条件下退火色心又重新出现；研究表明，该色心不仅具有可逆性而且在空气中用低于１２００℃的温度再处理和紫外光及Ｘ光归射都不会使其消失，具有较高的热稳定性。     

利用电子顺磁共振对振Mn刚玉晶体中子辐照变价的研究

测量并对比了掺Ｍｎ刚玉晶体在中子辐照及退火处理前后的电子顺磁共振（ＥＰＲ）谱。结合紫外－可见光吸收谱的结果，发现Ｍｎ＾２＋，和Ｍｎ＾４＋的浓度降低，而Ｍｎ＾３＋浓度增加，虽然Ｍｎ离子的掺杂浓度并无改变，但其价态由于中子辐照而引起了改变，实验结果还表明，中子辐照可晶体内形成Ｍｎ＾２＋与Ｆ＾－心的复合体，但退火后则有一部分转化为Ｍｎ＾２＋与Ｆ心的复合体。