基於光子自旋霍爾效應的弱測量研究

《基於光子自旋霍爾效應的弱測量研究》是依託湖南師範大學，由周新星擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於光子自旋霍爾效應的弱測量研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周新星
• 依託單位：湖南師範大學

項目摘要

光子自旋霍爾效應是一種靈敏的物理現象，它對於物理系統中結構參數的變化非常敏感，因而其在精密測量領域具有潛在的套用價值。一般來說光子自旋霍爾效應所產生的自旋分裂值很小，需要通過弱測量的方法才能對其進行有效探測。但現有基於光子自旋霍爾效應的弱測量理論具有局限性，當系統被觀測量與測量儀器之間的耦合程度較強或前選擇態與後選擇態接近完全正交時，理論與實驗偏差較大，因而影響其在綜合判斷物理系統中結構參數大小時的準確度。在本申請項目中，我們提出在已有基於光子自旋霍爾效應的弱測量理論基礎之上，進一步探索在特殊情況下弱值的物理意義，並對已有的基於光子自旋霍爾效應的弱測量理論進行相應修正，最後針對不同類型的弱值與自旋分裂設計實驗來進行全面驗證。研究結果不僅將進一步提高光子自旋霍爾效應在精密測量中的探測精度，而且將為發展基於自旋的新型納米光子學器件提理論指導和實驗依據。

結題摘要

本項目從光子自旋霍爾效應、弱值的基本理論出發，研究了當系統被觀測量與測量儀器之間的耦合程度較強或前、後選擇態接近正交兩種特殊情況下的弱測量修正理論。研究結果表明通過合適的理論修正能夠得到完整且合理的弱值表達式以及光子自旋霍爾效應放大後橫移表達式，研究小組通過數值模擬和實驗等手段驗證了其正確性，其成果具有很好的理論意義與實用價值。本項目嚴格按照研究計畫執行，並在規定的期限內較好地完成了科研任務。基於該項目的研究成果，已在國際權威期刊上發表SCI論文8篇，其中Physical Review B 1篇，Optics Letters 1篇，Applied Physics Letters 1篇，Optics Express 2篇。項目負責人多次參加學術會議，並培養了碩士生4名。