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有望進一步提升磁探測靈敏度 中科大提出磁噪聲抑制新技術
2024年08月01日 15:01:51
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5610
磁探測是現代物理學研究中的一項重要技術，其基本原理是通過各種高精度的磁力儀來捕捉和分析由磁性物質產生的磁場變化，從而確定磁性物質的位置和性質。因為其非接觸性測量、無侵入性、高空間分辨率等優勢，被廣泛應用于暗物質探測等領域。
【化工儀器網 行業百態】磁探測是現代物理學研究中的一項重要技術，其基本原理是通過各種高精度的磁力儀來捕捉和分析由磁性物質產生的磁場變化，從而確定磁性物質的位置和性質。因為其非接觸性測量、無侵入性、高空間分辨率等優勢，被廣泛應用于暗物質探測等領域。
然而這項技術卻同樣面臨著許多問題需要解決，磁噪聲干擾便是其中之一。它可能來源于多種因素，包括自然現象、電氣設備以及探測系統本身等，如何抑制磁噪聲的干擾也成為該領域的一個重要研究方向。
而就在近日，我國在這方面收獲了新的成果。中國科學技術大學研究團隊發現了混合原子自旋之間的法諾共振干涉效應，并基于此提出了全新的磁噪聲抑制技術，成功降低磁噪聲干擾至少2個數量級。
法諾共振干涉效應是一種在物理學中廣泛存在的現象，主要涉及到散射共振和非對稱線形的產生。在法諾共振現象中，連續態的散射(背景散射)與離散態的激發(共振散射)之間的干涉作用會使得在某些條件下，兩者的振幅相互抵消，導致散射譜線出現非對稱的谷值或凹陷。利用這一點，可以優化器件的性能并減少噪聲干擾。
而在中科大提出的新方法中，便驗證了利用了這一效應抑制磁噪聲的可行性。在氣態氦和鉀原子混合體系中，研究團隊通過激光極化鉀原子作為氣態氦原子核自旋的極化和讀出手段，通過自旋交換碰撞實現對氦原子核自旋的極化。實驗中發現，通過改變施加的偏置磁場大小，并相應調整探測方向與外界特定頻率磁噪聲之間的夾角，可以實現對更高頻率磁噪聲的有效抑制。
值得一提的是，研究團隊在實驗中展示了從近直流到高達200赫茲范圍內對磁噪聲的抑制，且抑制倍數均在兩個量級以上。
目前包括科技日報在內，多家媒體對中科大的該成果進行了報道，并向相關內容也已經發布在中國科學技術大學新聞網上，相關的研究成果則發表于國際學術期刊《物理評論快報》上，感興趣的讀者可以自行查閱學習。相信隨著研究的持續推進，這種全新磁噪聲抑制技術能夠在暗物質探測、奇異自旋相互作用的探測等領域發揮重要作用，并且能夠為地質勘探、礦產資源勘查、環境監測等工作帶去幫助。
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