Krāsu centru spinu polarizācijas ar gaismu modelēšana dimantu kristālos

Abstract

Pateicoties krāsu centru dimanta kristālos struktūrai, pastāv iespēja polarizēt to spinus ar gaismu, elektrisko vai magnētisko lauku, kas var būt noderīgs, piemēram, vājo lauku detektēšanā. Darbā tika izstrādāts matemātisks modelis krāsu centra spina mijiedarbībai ar lāzera starojumu ārējā magnētiskā un mikroviļņu lauka klātbūtnē, kas palīdzēs saprast dimanta kristālos notiekošo procesu dinamiku. Modelis tika realizēts Wolfram Mathematica programmas ietvaros un pārbaudīts, variējot to parametrus, kā arī simulācijas rezultāti bija salīdzināti ar reāliem optiski detektētās magnētiskās rezonanses spektriem.

Color centers in diamonds have structure, which could be manipulated and polarized by light, electric or magnetic fields. This property could be useful, for example, in detection of weak fields. In this bachelor thesis author developed mathematic model to describe interaction between spin of color center and laser radiation in presence of magnetic and microwave fields, which could be helpful to understand dynamics of processes in diamond crystals. The model was developed in Wolfram Mathematica environment and tested by variating its parameters, as well as results of simulations were compared with the results of real optically detected magnetic resonance spectra.