講座內(nèi)容：

弱磁場(chǎng)超高靈敏檢測(cè)在科技、國(guó)防和民生等很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，包括生物分子成像、礦藏探測(cè)、潛艇跟蹤和核磁共振成像等。磁場(chǎng)探測(cè)的原理和方法很多，主要有超低溫超導(dǎo)磁計(jì)、原子氣室磁計(jì)和基于鉆石中色心缺陷的全固態(tài)磁計(jì)。當(dāng)前最高磁場(chǎng)測(cè)量精度由原子氣室磁計(jì)保持，可達(dá)到亞飛特斯拉級(jí)，而目前鉆石磁計(jì)只能提供亞皮特斯拉級(jí)靈敏度。本研究利用腔增強(qiáng)法拉第效應(yīng)實(shí)現(xiàn)亞飛特斯拉靈敏度磁場(chǎng)探測(cè)，提出將納米鉆石植入微波腔中，利用微波探測(cè)微波場(chǎng)偏振旋轉(zhuǎn)。在含有大量色心缺陷的鉆石中傳播的微波其偏振方向在外加磁場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即法拉第旋轉(zhuǎn)。利用高品質(zhì)微波腔極大地增長(zhǎng)微波在鉆石中的有效傳播長(zhǎng)度，本方案實(shí)現(xiàn)了全固態(tài)單微波光子探測(cè)納特斯拉級(jí)靈敏度和納瓦級(jí)微波探測(cè)功率下亞飛特斯拉級(jí)磁檢測(cè)靈敏度。