| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-30页 |
| 1.1 碱金属原子磁力计发展历史简介 | 第16-19页 |
| 1.2 零场-低场核磁共振发展历史 | 第19-28页 |
| 1.2.1 传统高场核磁共振简介 | 第19-21页 |
| 1.2.2 基于场循环方法的零场-超低场核磁共振 | 第21-22页 |
| 1.2.3 基于超导量子干涉仪的零场-超低场核磁共振 | 第22-27页 |
| 1.2.4 基于光学原子磁力计的零场-超低场核磁共振 | 第27-28页 |
| 1.3 本文结构 | 第28-30页 |
| 第2章 原子磁力仪理论基础 | 第30-58页 |
| 2.1 原子能级 | 第30-31页 |
| 2.2 经典光和原子相互作用 | 第31-40页 |
| 2.2.1 光的吸收和色散 | 第31-34页 |
| 2.2.2 线形和增宽 | 第34-40页 |
| 2.3 光泵浦 | 第40-48页 |
| 2.3.1 光子的偏振 | 第41-44页 |
| 2.3.2 偏振光和原子的相互作用 | 第44页 |
| 2.3.3 电子的极化 | 第44-46页 |
| 2.3.4 原子的极化 | 第46-48页 |
| 2.4 光探测 | 第48-51页 |
| 2.4.1 法拉第旋光效应 | 第48-50页 |
| 2.4.2 偏振度的测量 | 第50-51页 |
| 2.5 弛豫机制 | 第51-58页 |
| 2.5.1 自旋破坏碰撞 | 第52-54页 |
| 2.5.2 碰壁弛豫 | 第54页 |
| 2.5.3 自旋交换碰撞弛豫 | 第54-58页 |
| 第3章 SERF磁力计的搭建与测试 | 第58-74页 |
| 3.1 SERF磁力计简介 | 第58-60页 |
| 3.1.1 动力学特性 | 第59-60页 |
| 3.2 SERF装置 | 第60-70页 |
| 3.2.1 气体室 | 第60-61页 |
| 3.2.2 加热器 | 第61-62页 |
| 3.2.3 磁场屏蔽 | 第62-66页 |
| 3.2.4 光学部分 | 第66-70页 |
| 3.3 磁力计指标 | 第70-74页 |
| 3.3.1 线宽 | 第70-71页 |
| 3.3.2 灵敏度 | 第71-74页 |
| 第4章 低场-超低场核磁共振实验平台的建设及其应用 | 第74-112页 |
| 4.1 谱仪的搭建 | 第74-93页 |
| 4.1.1 实验装置简介 | 第74-77页 |
| 4.1.2 硬件部分 | 第77-82页 |
| 4.1.3 软件部分 | 第82-93页 |
| 4.2 零场-超低场核磁共振基础 | 第93-95页 |
| 4.2.1 原子核的角动量与磁矩 | 第93-94页 |
| 4.2.2 零场系统哈密顿量 | 第94-95页 |
| 4.3 初态制备 | 第95-101页 |
| 4.3.1 初态为零场本征态 | 第96-99页 |
| 4.3.2 初态为高场本征态 | 第99-101页 |
| 4.4 零场-超低场下的谱学特性 | 第101-109页 |
| 4.4.1 零场自旋-自旋耦合谱 | 第101-106页 |
| 4.4.2 近零场自旋-自旋耦合谱 | 第106-109页 |
| 4.5 小结 | 第109-112页 |
| 第5章 零场下的时间最优控制 | 第112-128页 |
| 5.1 背景介绍 | 第112页 |
| 5.2 理论简介 | 第112-121页 |
| 5.2.1 PMP极值原理 | 第113-116页 |
| 5.2.2 对称性约化 | 第116-118页 |
| 5.2.3 求解时间最优解 | 第118-119页 |
| 5.2.4 单自旋选择性旋转操作 | 第119-121页 |
| 5.3 实验过程 | 第121-125页 |
| 5.3.1 磁场表达式 | 第121-122页 |
| 5.3.2 磁场定标 | 第122-124页 |
| 5.3.3 实验实现和验证 | 第124-125页 |
| 5.4 实验结果 | 第125-126页 |
| 5.5 数据分析 | 第126-127页 |
| 5.6 小结 | 第127-128页 |
| 第6章 自旋交换光泵方法极化气体分子的理论方案 | 第128-140页 |
| 6.1 背景介绍 | 第128-129页 |
| 6.2 分子体系中的自旋交换光泵 | 第129-131页 |
| 6.2.1 平面正交波近似 | 第129-130页 |
| 6.2.2 分子轨道近似 | 第130-131页 |
| 6.3 求解分子轨道 | 第131-135页 |
| 6.4 求解气态分子的极化度 | 第135-138页 |
| 6.5 小结 | 第138-140页 |
| 第7章 总结与展望 | 第140-142页 |
| 7.1 总结 | 第140页 |
| 7.2 展望 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第155页 |
