科创中国

高新技术改造传统产业,高性能、智能化仪器仪表

金属表面的电场噪声以及能量耗散是目前许多科学技术领域共同面临的问题,比如纳米电子学和超导电子学中的低频噪声等，但是目前没有检测装置能够检测噪声谱密度低于10-10V2/m2Hz的电场噪声。 囚禁在离子阱中的离子对金属表面产生的电场噪声非常敏感，这种噪声造成了离子的运动加热。囚禁在真空环境中的离子不会受到外界环境的干扰，故可以通过激光精确地操纵其振动量子态和电子自旋，精确测量离子加热率，从而实现金属表面电场噪声的测量。 针对目前现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供金属表面电场噪声的检测装置。检测的电场噪声谱密度灵敏度可达10-10V2/m2Hz，解决了目前通用的测量仪器(俄歇低能电子衍射谱仪等)的灵敏度不足、精度不高、无法测量金属表面电场噪声等问题。

金属表面电场噪声的检测装置，包括真空腔，还包括设置在真空腔内的芯片支撑架，芯片支撑架上设置有钙原子炉和滤波电路板，滤波电路板的芯片放置孔内设置有离子阱芯片，离子阱芯片上方设置有样品放置架，真空腔上设置有光电倍增管和光学成像镜，真空腔上还设置有通光窗口。 本技术通过激光精确地操纵其振动量子态和电子自旋，精确测量离子加热率，从而实现金属表面电场噪声的测量。 利用离子的反常加热效应来进行金属表面电场噪声的检测，相比通用的表面测量仪器(俄歇低能电子衍射谱仪等)，本装置检测的噪声谱密度精度高至10-10V2/m2Hz，适用于需要超高光滑度的材料表面金属电场噪声的检测。

冯芒研究员，多年从事原子分子物理、量子光学和量子信息方面的研究。曾两度参与欧盟委员会资助的量子信息的研究项目，迄今已经发表SCI收录的论文210余篇，获得他引2100余次。近几年致力于超冷离子体系以及相关体系的量子精密测量和量子力学基本特性的研究。