亚开尔文温度下利用电子-核双共振探究稀土自旋的超精细结构与相干动力学
量子物理
2020-03-03 v2
摘要
构建了面向块体材料的超低温度脉冲 ENDOR（电子-核双共振）光谱实验平台。在 100 mK 至 6 K 范围内研究了晶体（143Nd3+:Y2SiO5）中稀土（RE）掺杂剂耦合电子与核自旋的相干性质。在最低工作温度下，电子与核自旋的双脉冲回波相干时间分别超过 2 ms 与 40 ms，而电子 Zeeman 与超精细布居寿命分别大于 15 s 与 10 min。借助 100 mK 下近完全的电子自旋极化，利用 ENDOR 技术无需重构自旋哈密顿量即可测量具有 16 个能级的完整超精细能级结构。这些结果证明了深冷顺磁稀土掺杂固体适用于面向量子通信与量子计算的存储部件。所开发的实验平台有望成为来自各领域顺磁材料的强有力工具。
引用
@article{arxiv.1910.12351,
title = {Hyperfine Structure and Coherent Dynamics of Rare Earth Spins Explored with Electron-Nuclear Double Resonance at Sub-Kelvin Temperatures},
author = {Pei-Yun Li and Chao Liu and Zong-Quan Zhou and Xiao Liu and Tao Tu and Tian-Shu Yang and Zong-Feng Li and Yu Ma and Jun Hu and Peng-Jun Liang and Xue Li and Jian-Yin Huang and Tian-Xiang Zhu and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12351},
year = {2020}
}