System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法技术_技高网

一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法技术

技术编号:41755183 阅读:9 留言:0更新日期:2024-06-21 21:38
本发明专利技术公开了一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,所述方法包括:对于含有磁不等位的各向异性自旋的分子量子位,通过脉冲电子顺磁共振测试其单晶样品在某一取向下多个磁不等位自旋的章动频率,基于章动频率与各向异性张量的取向之间的数学关系以及自旋的张量坐标系与晶体坐标系的相对位置关系,求解晶体的摆放角度并进行误差检验。采用本方法测量晶体样品在电子顺磁共振实验中的取向不依赖于磁场扫描,具有快速、准确的特点。另外,通过本方法验证的样品可以作为高精度测角探针加以应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于量子精密测量,涉及一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法


技术介绍

1、随着国际单位制的七个基本物理量均由基于量子现象的自然常数定义,精密测量进入量子时代。量子精密测量是一种基于量子力学基本原理,对磁场、电场、时间、温度、力等物理量进行读取和测量的技术。利用能级跃迁、量子纠缠、量子相干等量子效应和资源,量子精密测量技术可以实现超越经典方法的测量精度。

2、磁性分子作为量子信息处理领域的潜在候选者之一,与光子、超导电路、离子阱、金刚石nv色心等物理体系相比,其电子结构和磁各向异性可以通过化学修饰和分子组装来调控,还可能包含丰富的自旋态和多种不同取向的自旋中心,从而展现出极大的可拓展优势。磁性分子体系在量子信息处理领域的研究及应用前景已有诸多报道(nat.rev.phys.2021,3(9),645–659.,j.am.chem.soc.2019,141(29),11339–11352.等),被认为是一种极具前景的量子材料。

3、然而,目前对磁性分子量子材料的研究更多停留于相干操控的实验层面,有部分工作涉及到量子计算的演示,但用于量子精密测量的演示模型很罕见。


技术实现思路

1、针对现有的磁性分子量子材料的研究中缺少用于量子精密测量的演示模型的问题,本专利技术提供了一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,是一种基于分子中磁不等位自旋的章动频率进行角度测量的方法模型,并实施了实验演示,有利于进一步拓展磁性分子在量子信息处理领域的应用。

<p>2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现:

3、一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,包括以下步骤:

4、1)对含有磁不等位自旋的化合物粉末样品进行连续波电子顺磁共振(epr)测试,确定所述分子具有各向异性的电子结构;

5、2)导出符合要求的分子自旋的章动频率与各向异性张量的取向之间的数学关系;

6、3)确定符合要求的化合物中自旋的张量坐标系与晶体坐标系的相对位置关系;

7、4)通过脉冲电子顺磁共振测试所述化合物的单晶样品在某一摆放角度下的章动频率,基于多个磁不等位自旋不同的章动频率,依据所述数学关系和相对位置关系求出晶体的摆放角度并进行误差检验。

8、本专利技术中:

9、进一步的,步骤1)所述的含有磁不等位自旋的化合物,为金属-有机配合物或无机金属氧化物。

10、进一步的,步骤1)所述的化合物的粉末和步骤4)所述的单晶样品是经过抗磁稀释的。

11、进一步的,步骤3)所述的张量坐标系与晶体坐标系的相对位置关系是通过晶面指标化测试和单晶转角连续波电子顺磁共振测试确定的。

12、进一步的,步骤4)所述的脉冲电子顺磁共振测试,其中脉冲电子顺磁共振谱仪提供的静磁场方向和微波磁场方向是固定的。

13、更进一步的,步骤4)所述的脉冲电子顺磁共振谱仪提供的微波磁场,其中的微波磁场的大小通过内标法确定,所述内标法选用的内标物为具有各向同性电子结构的自由基。

14、进一步的,步骤4)所述的测试所述化合物的单晶样品在某一摆放角度下的章动频率,章动频率的测试方法为施加章动脉冲序列得到振荡曲线,再经过快速傅里叶变换得到章动频率,其中章动脉冲序列为tp-pi/2-pi-echo。

15、进一步的,步骤4)所述的进行误差检验,测试结果的误差范围由章动频率峰半幅峰宽决定的。

16、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

17、1、本专利技术所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,是基于分子量子位的章动频率实现角度测量的方法,利用多个磁不等位自旋的章动频率和内标法进行校准和误差分析,提供了一种在电子顺磁共振实验中不依赖于磁场扫描的测量晶体样品在共振腔中取向的方法,该方法具有快速、准确的特点。

18、2、本专利技术所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,符合所述要求的样品在经过本专利技术提供的方法进行验证后,可以优选具有相干时间长,章动弛豫慢等优点的样品作为高精度测角探针加以应用。

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【技术保护点】

1.一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤1)所述的含有磁不等位自旋的化合物,为金属-有机配合物或无机金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤1)所述的化合物的粉末和步骤4)所述的单晶样品是经过抗磁稀释的。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤3)所述的张量坐标系与晶体坐标系的相对位置关系是通过晶面指标化测试和单晶转角连续波电子顺磁共振测试确定的。

5.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤4)所述的脉冲电子顺磁共振测试,其中脉冲电子顺磁共振谱仪提供的静磁场方向和微波磁场方向是固定的。

6.根据权利要求5所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤4)所述的脉冲电子顺磁共振谱仪提供的微波磁场,其中的微波磁场的大小通过内标法确定,所述内标法选用的内标物为具有各向同性电子结构的自由基。

7.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤4)所述的测试所述化合物的单晶样品在某一摆放角度下的章动频率,章动频率的测试方法为施加章动脉冲序列得到振荡曲线,再经过快速傅里叶变换得到章动频率,其中章动脉冲序列为tp-pi/2-pi-echo。

8.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤4)所述的进行误差检验,测试结果的误差范围由章动频率峰半幅峰宽决定的。

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【技术特征摘要】

1.一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤1)所述的含有磁不等位自旋的化合物,为金属-有机配合物或无机金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤1)所述的化合物的粉末和步骤4)所述的单晶样品是经过抗磁稀释的。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤3)所述的张量坐标系与晶体坐标系的相对位置关系是通过晶面指标化测试和单晶转角连续波电子顺磁共振测试确定的。

5.根据权利要求1所述的一种基于分子量子位章动频率的角度测量方法,其特征在于:步骤4)所述的脉冲电子顺磁共振测试,其中脉冲电子...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋尚达廖益秋刘正王烨欣高松
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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