| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 目录 | 第12-15页 |
| 插图 | 第15-24页 |
| 第1章 绪论 | 第24-32页 |
| 1.1 金刚石及色心 | 第24-26页 |
| 1.2 量子计算 | 第26-27页 |
| 1.3 基于量子比特的纳米尺度高灵敏度测量 | 第27-29页 |
| 1.4 选题的意义及研究内容 | 第29-32页 |
| 第2章 金刚石NV色心的基本性质与量子调控 | 第32-64页 |
| 2.1 NV色心简介 | 第32-35页 |
| 2.1.1 NV色心的结构 | 第32-33页 |
| 2.1.2 NV色心的光谱 | 第33-34页 |
| 2.1.3 NV色心的能级结构与自旋极化机制 | 第34-35页 |
| 2.2 单光子源与单个NV色心的探测 | 第35-45页 |
| 2.2.1 单光子源和二阶关联函数 | 第36-37页 |
| 2.2.2 基于金刚石中单光子源的性质与应用 | 第37-40页 |
| 2.2.3 单个NV色心的探测和光物理特性研究 | 第40-45页 |
| 2.3 基于NV色心自旋的基本调控实验 | 第45-62页 |
| 2.3.1 实现自旋调控实验的微波射频系统 | 第45-46页 |
| 2.3.2 NV色心基本调控实验 | 第46-62页 |
| 2.4 总结 | 第62-64页 |
| 第3章 NV色心研究进展 | 第64-80页 |
| 3.1 基于NV色心的高灵敏度探测 | 第64-74页 |
| 3.1.1 高灵敏度磁场探测 | 第64-67页 |
| 3.1.2 高灵敏度电场探测 | 第67-69页 |
| 3.1.3 高灵敏度温度探测 | 第69-72页 |
| 3.1.4 NV色心与机械振子耦合实现机械振子应力与运动测量 | 第72-74页 |
| 3.1.5 NV色心实现电子自旋和核自旋探测 | 第74页 |
| 3.2 基于NV色心的量子信息处理 | 第74-75页 |
| 3.3 实现量子信息处理的其它固态量子体系 | 第75-78页 |
| 3.3.1 应用于量子信息领域中的固体及其点缺陷具备的特性 | 第75-76页 |
| 3.3.2 近期报道的应用于量子信息领域的其它晶体中的量子体系 | 第76-78页 |
| 3.4 总结 | 第78-80页 |
| 第4章 纳米金刚石中NV色心的退火制备 | 第80-90页 |
| 4.1 简介 | 第80-82页 |
| 4.1.1 纳米金刚石中的NV色心 | 第80页 |
| 4.1.2 金刚石NV色心的传统制备方法 | 第80-82页 |
| 4.2 实验与结果部分 | 第82-88页 |
| 4.2.1 实验中使用的仪器及表征手段 | 第82-83页 |
| 4.2.2 纳米金刚石的表面纯化 | 第83-84页 |
| 4.2.3 利用金刚石内本身存在的N替位和空位退火制备NV色心 | 第84-85页 |
| 4.2.4 单色心的探测以及作为直流磁场磁力计的性能研究 | 第85-87页 |
| 4.2.5 纳米金刚石中NV色心的其它应用研究 | 第87-88页 |
| 4.3 结论 | 第88-90页 |
| 第5章 表面自旋对NV色心自旋弛豫作用的统计关联研究 | 第90-104页 |
| 5.1 简介 | 第90-91页 |
| 5.2 实验部分 | 第91-94页 |
| 5.3 理论分析 | 第94-96页 |
| 5.4 数值模拟结果与实验数据的对照与讨论 | 第96-99页 |
| 5.5 关于近期报道的金刚石表面自旋的讨论 | 第99-102页 |
| 5.6 结论 | 第102-103页 |
| 5.7 展望 | 第103-104页 |
| 5.7.1 样品选择 | 第103页 |
| 5.7.2 技术提高 | 第103页 |
| 5.7.3 实现对表面自旋的操控 | 第103-104页 |
| 第6章 总结与展望 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-122页 |
| 致谢 | 第122-124页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第124页 |
