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有望进一步提升磁探测灵敏度 中科大提出磁噪声抑制新技术
2024年08月01日 15:01:51
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5567
磁探测是现代物理学研究中的一项重要技术，其基本原理是通过各种高精度的磁力仪来捕捉和分析由磁性物质产生的磁场变化，从而确定磁性物质的位置和性质。因为其非接触性测量、无侵入性、高空间分辨率等优势，被广泛应用于暗物质探测等领域。
【化工仪器网 行业百态】磁探测是现代物理学研究中的一项重要技术，其基本原理是通过各种高精度的磁力仪来捕捉和分析由磁性物质产生的磁场变化，从而确定磁性物质的位置和性质。因为其非接触性测量、无侵入性、高空间分辨率等优势，被广泛应用于暗物质探测等领域。
然而这项技术却同样面临着许多问题需要解决，磁噪声干扰便是其中之一。它可能来源于多种因素，包括自然现象、电气设备以及探测系统本身等，如何抑制磁噪声的干扰也成为该领域的一个重要研究方向。
而就在近日，我国在这方面收获了新的成果。中国科学技术大学研究团队发现了混合原子自旋之间的法诺共振干涉效应，并基于此提出了全新的磁噪声抑制技术，成功降低磁噪声干扰至少2个数量级。
法诺共振干涉效应是一种在物理学中广泛存在的现象，主要涉及到散射共振和非对称线形的产生。在法诺共振现象中，连续态的散射(背景散射)与离散态的激发(共振散射)之间的干涉作用会使得在某些条件下，两者的振幅相互抵消，导致散射谱线出现非对称的谷值或凹陷。利用这一点，可以优化器件的性能并减少噪声干扰。
而在中科大提出的新方法中，便验证了利用了这一效应抑制磁噪声的可行性。在气态氦和钾原子混合体系中，研究团队通过激光极化钾原子作为气态氦原子核自旋的极化和读出手段，通过自旋交换碰撞实现对氦原子核自旋的极化。实验中发现，通过改变施加的偏置磁场大小，并相应调整探测方向与外界特定频率磁噪声之间的夹角，可以实现对更高频率磁噪声的有效抑制。
值得一提的是，研究团队在实验中展示了从近直流到高达200赫兹范围内对磁噪声的抑制，且抑制倍数均在两个量级以上。
目前包括科技日报在内，多家媒体对中科大的该成果进行了报道，并向相关内容也已经发布在中国科学技术大学新闻网上，相关的研究成果则发表于国际学术期刊《物理评论快报》上，感兴趣的读者可以自行查阅学习。相信随着研究的持续推进，这种全新磁噪声抑制技术能够在暗物质探测、奇异自旋相互作用的探测等领域发挥重要作用，并且能够为地质勘探、矿产资源勘查、环境监测等工作带去帮助。
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