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利用约瑟夫森分岔放大器对Er$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$进行电子顺磁共振谱学:超精细与四极结构的观测

超导电性 2018-02-07 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们通过观测可调约瑟夫森分岔放大器直流超导量子干涉器件(dc-SQUID)环路中感应磁通的变化,对Er3+^{3+}掺杂的Y2_2SiO5_5晶体进行了磁场与频率可调的电子顺磁共振谱学测量。观测到的谱线显示出多个跃迁,在考虑167^{167}Er的超精细与四极相互作用后,与模拟能级吻合良好。传感体积约为0.15 pl,我们推断的测量灵敏度(受外部磁通噪声限制)在1 s测量下约为1.5×1041.5\times10^4个电子自旋。该灵敏度值比采用dc-SQUID开关读出的类似方案好两个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.10801,
  title  = {Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy of Er$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ Using Josephson Bifurcation Amplifier: Observation of Hyperfine and Quadrupole Structures},
  author = {Rangga P. Budoyo and Kosuke Kakuyanagi and Hiraku Toida and Yuichiro Matsuzaki and William J. Munro and Hiroshi Yamaguchi and Shiro Saito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10801},
  year   = {2018}
}

备注

Main text: 5 pages, 3 figures. Supplementary materials: 4 pages, 4 figures