通过1K以下深低温电子-核双共振研究稀土离子自旋的能级结构和相干动力学数据

主要面向固态量子存储研究，受到国家重点研发计划项目2017YFA0304100支持，该实验中首先测定了X波段下的电子自旋顺磁共振波谱，找到钕离子143和偶同位素两组信号，并通过后者验证样品温度可以达到100mK的水平，并测定了电子自旋弛豫时间随温度的变化关系。随后，该实验对具有核自旋的143同位素进行了重点研究，确定了其在402.7mT磁场下的超精细能级结构。进一步地，通过脉冲式电子-核自旋双共振技术该实验研究了深低温下钕离子的自旋相干动力学，得到超过10分钟的核自旋弛豫时间，超过40ms的核自旋相干时间以及超过2ms的电子自旋相干时间。这项研究为后续基于Kramers离子的固态量子存储的实验研究奠定了良好的基础。