耦合腔磁系统中磁子的压缩

提出了一个在耦合腔 - 磁系统中制备磁子压缩态的方案.该系统由两个内部分别嵌入钇铁石榴石球的微波腔通过超导传输线相互耦合组成,磁子与微波腔之间存在磁偶极相互作用.利用弱压缩真空场驱动其中一个微波腔能够产生磁子压缩态.数值计算结果表明,相比于克尔非线性机制的方案,该方案产生的磁子压缩度更高.该方案可为研究多个磁子的压缩提供参考.     

磁力泵中磁力驱动装置的设计

简要介绍了磁力驱动泵的工作原理,对磁力驱动装置的结构、磁路、隔离套的设计提出了一些新的方法,并对磁传动的磁扭矩进行了分析、计算。实践表明:该方法实用、可靠,从而对合理设计高性能的磁力驱动泵提供了理论依据     

电磁感应透明(EIT)的实验和理论研究

进行了电磁感应透明(EIT)的实验研究以及相关的理论分析和研究.完成了铯原子超精细结构中的电磁感应透明实验和铷原子塞曼磁子能级的电磁感应透明实验,并通过实验深入研究了原子密度、温度、耦合光强度、激光线宽、激光失谐等因素对透明信号的高度、线宽的影响.     

磁力轴承反向差动驱动控制研究

提出了磁力轴承反向差动驱动控制的概念,建立了磁力轴承反向差动驱动控制的动力学模型及其状态方程.利用Matlab对反向差动驱动的磁力轴承进行了仿真研究,与常规差动驱动的磁力轴承相比,反向差动驱动的磁力轴承在超调量、调整时间和稳态误差等方面均优于常规差动驱动的磁力轴承.仿真研究的结果表明:磁力轴承的反向差动驱动控制效果不仅与轴承的结构设计参数有关,还与控制参数的选择有关.     

航空磁力梯度张量测量——航空磁测技术的最新进展

评介了澳大利亚BHP比利顿矿产勘查公司和矿产发现技术公司的航空矢量磁测,美国地质调查所研制的地面张量磁梯度仪(用磁通门磁力仪),德国耶拿物理学高技术研究所的航空全张量磁力梯度仪系统(用LTS—SQUID),美国橡树岭国家实验室和特瑞斯坦技术公司(Tristan Technologies,Inc．)研究和开发的航空全张量磁力梯度仪系统(用HTS—SQUID),澳大利亚联邦科学工业研究组织(CSIRO)正在研制的航空张量磁梯度仪GETMAG和MAGSAFE(用HTS—SQUID),后者由CSIRO和澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)共同研制。提出了关于研究和开发我国航空磁测技术的建议．     

驰振和基振复合作用下的双稳态能量采集系统动力学分析

为提高驰振能量采集系统在低风速下的能量采集效率,提出了一种新型宽频能量采集系统,该系统不仅通过磁力耦合引入非线性刚度,还考虑了流体激励和基础激励的复合作用.首先,通过能量法、Kirchhoff定律和准稳态假设得到能量采集系统的流-固-磁-电多物理场耦合振动控制方程.其次,通过Runge-Kutta数值方法对系统进行数值...     

一维光声晶体微腔中实现声学量子态探测的关键技术

基于硅基CMOS工艺，设计并制备了一维光声晶体微腔器件，在极低温(28 mK)条件下对该微腔的光学模式(光纤通信波段)和声学模式(～5.344 GHz)进行了表征，利用脉冲光驱动和单光子探测方法实现了声学模式的声子计数。其中的关键技术是利用脉冲光驱动微腔散射光子且产生(或减少)声子，这种脉冲光驱动方法可以减少光的加热效应以保持低声子占据率；再通过级联窄带宽光纤法布里-珀罗滤波器对泵浦光子进行选择滤波，之后测量得到的散射光子可以精确地计算声学模式中的声子数。实验得到的平均声子数为0.14±0.03，进入了少声子区间，为声学量子态在量子计算、量子精密测量、量子换能器等领域的应用奠定了基础。     

铁基非晶态合金Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20磁力显微镜的研究

利用单辊急冷法制备出厚40～50 μm、宽约3 mm的Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20条带,运用磁力显微镜(MFM)的方法对该合金进行分析,从所得磁力图中看到试样退火后在基体上会析出一定量的硬磁相R2M14B(M=Fe或Co,R=Nd或Dy),其磁畴尺寸范围为200～500nm,磁畴尺寸远大于晶粒尺寸,磁畴跨越许多晶粒,即出现交换作用畴结构.     

磁力耦合式直线驱动装置的建模与优化

针对传统机械系统难以完成密封环境中的驱动任务，提出了一种非接触式磁力耦合直线驱动装置，分析了不同优化方案的磁力特性.采用等效磁路法分别建立了水平驱动力和法向干扰力的解析模型，通过有限元瞬态仿真和实验测量对理论计算模型的准确性进行验证，应用该解析模型对不同优化方案的磁力特性进行对比分析.结果表明，所建立的解析模型与实验结果的误差较小，采用径向磁化圆柱形永磁体的双轮驱动方案最大驱动力提高近2倍，并消除了法向干扰力，在一定负载工况下可实现高效运行.     

基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人可行性研究

针对目前轮臂式高压巡检机器人机体过重、巡检效率低下以及容易打滑问题,提出了一种基于磁悬浮的高压直流输电线路巡检机器人的技术方案;利用高压直流导线周围的磁场,采用全新的磁悬浮技术,使机器人能悬浮于线路之上,并利用洛伦兹力牵引机器人移动,从而简化巡检机器人的结构,提高巡检效率,彻底消除打滑问题.根据架空高压直流输电导线周围的磁场特性,设计了实现磁力悬浮和磁力驱动的线圈结构以及与之相适应的机器人的总体结构,阐述了磁力驱动和磁力悬浮的实现原理,并从理论上证明了实现巡检机器人的磁悬浮和磁力驱动的可行性.     

腔磁杂化系统中磁振子阻塞的实现

为了研究腔磁杂化系统中磁振子分布的量子统计性质,构建了一种单量子源,并利用全量子理论在含有声子模的杂化腔磁系统中研究了磁振子阻塞的操控方案及其物理机制.通过求解主方程得到了磁振子的等时二阶关联函数和平均磁子数,并分析了腔模之间的耦合对磁振子反聚束的影响.数值模拟结果表明,增加隧穿耦合、腔与机械模的耦合、腔与磁子模的耦合可有效增强磁振子的反聚束效应.本方案可为在实验中实现单磁子源提供参考.     

耗散耦合腔磁系统中极化子的量子特性

利用非厄米腔磁学系统研究了相干耦合和耗散耦合对极化子量子性质的影响,并采用主方程数值模拟的方法研究了哈密顿本征能谱的特点.结果表明:在耗散耦合的作用下,本征能谱显示出不同于相干耦合的现象,即实部表现出能级吸引,虚部发生能级排斥.当系统中同时存在相干耦合和耗散耦合时,相干耦合对极化子的演化起主导作用,而耗散耦合仍会影响本征能谱的分布,并且不同相位下的本征能谱分布呈周期性变化.该研究结果可为腔磁学系统的量子信息处理提供理论参考.     

余弦高斯光束通过EIT介质的传输特性研究

为了研究余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的传输特性,利用衍射积分理论推导出余弦高斯光束通过电磁感应透明介质光强的解析表达式。利用该解析表达式得到了余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的光强。计算结果表明,余弦高斯光束的光强可以通过电磁感应透明介质的拉比频率调控。此研究结果提供了一种调控余弦高斯光束光强的新方法和技术。     

调控EIT气体折射率实现对布儒斯特角的控制

提出了电磁感应透明（EIT）介质的一个新的相干操纵应用：控制电磁感应透明气体折射率实现对布儒斯特角的调控。将一定密度的EIT原子气体充入2块玻璃材料中,计算表明光从玻璃入射EIT原子气体的布儒斯特角随外控制场而变。通过改变控制光的拉比频率等场外参数即可达到对布儒斯特角的调控。     

Laser-field-induced magnon amplification in a magnetic semiconductor quantum well under an external magnetic field

The laser-field induced magnon amplification in a magnetic semiconductor quantum well under an external magnetic field was discussed, it is shown that when the laser frequency is near to the electron cyclotron frequency, no matter how weaker the laser field is, the magnon amplification always occurs. In case of fixed laser frequency, the optical absorption of magnons obeys the definite selection rule to the laser field strength. The rate of change of magnon occupation is calculated, and the amplification condition is given.     

光泵磁力仪中磁共振光学检测方法研究

在光泵磁力仪中,直接检测塞曼能级跃迁时的信噪比非常低,而采用磁共振光学检测技术,可把对微波量子的检测变换到对能量较微波量子大数万倍的光子的检测上,可大幅度得提高检测信号的信噪比。为此,针对光泵磁力仪中磁共振的光学检测方法进行了研究,论述了吸收室透明度检测法、正交光束检测法、自旋交换碰撞法和调制泵浦光法的基本原理及实验装置,分析对比了这些方法的测量特点,给出其适用对象及实现的难易程度,为光泵磁力仪的设计提供了依据。     

基于频率调制和双冷却通道的机械振子的基态冷却

基于光-电力学系统提出了一个机械振子的基态冷却方案.在该系统中,机械振子的一端通过辐射压力与光学腔耦合,另一端通过电容与超导微波腔耦合,通过对光腔、微波腔和机械振子进行周期性的频率调制将机械振子冷却到基态.采用协方差矩阵的方法对冷却动力学进行了数值模拟与分析,结果表明采用双冷却通道和频率调制所得的冷却速率远高于标准单腔光力系统,并且该系统可有效抑制斯托克斯加热过程,因此本文方案可有效提高机械振子的冷却效率.     

双腔光力学系统的稳态纠缠

为了提高耦合腔光力学系统的稳态纠缠,将光学参量放大器放置到光学腔中并研究了其纠缠状.首先利用量子朗之万方程和线性化处理,求出系统的稳态解; 然后将纠缠负对数作为纠缠判据,对系统的量子纠缠进行数值模拟.研究结果表明,含有光学参量放大器的系统不但可以显著增强稳态力学纠缠,而且可使纠缠不受热库环境温度的影响; 因此,本文方案可为操控力学系统间的量子纠缠提供参考.     

迈克耳孙干涉仪测薄透明体厚度和折射率

提出用迈克耳孙干涉仪同时测量薄透明体厚度和折射率的新方法．根据本方法，当插入迈克耳孙干涉仪光路中的被测透明体与光路呈不同夹角时，对应光程变化可通过等倾干涉圆环的变化定量测量．推导出圆环数、薄透明体与光路夹角、厚度、折射率关系，据此可测得薄透明体厚度和折射率．使用此方法，光学系统只需在测量前校准，测量中不再变动，可进一步降低系统误差．