Nemkonvencionális elektron spin rezonancia berendezés fejlesztése
Nemkonvencionális elektron spin rezonancia spektrométer fejlesztése
Gyüre Balázs
A modern szilárdtestkutatás elengedhetetlen eszközei a nagy érzékenységű spektrométerek. A BME Fizika Tanszék ESR laboratóriumának kutatásaiban számos olyan probléma merült fel, amely a rendelkezésre álló elektron spin rezonancia (ESR) spektrométer fejlesztését igényli. A CSIC (Spanyol Nemzeti Kutatási Tanács) egy szilárdtestfizikai kutatólaborával való együttműködésünk során merült fel az igény egy nagy mágneses terű ESR berendezés építésére, melyben különlegesen alacsony hőmérsékletek elérésére lenne lehetőség.
A konvencionális ESR berendezések tipikusan 9 GHz-es frekvencián működnek, melyekhez a nemkölcsönható elektronok g~2 g-faktora mellett 0.32 T mágneses tér körül működnek a 4.2-300 K-es hőmérséklettartományban. A kutatások során vizsgálandó rendszerek a mágnesesen korrelált ferromágneses és antiferromágneses anyagok. Ezek vizsgálatához előnyös lenne 4 K alatti hőmérsékletek és nagy mágneses terek elérése(9 T-ig) a 9 GHz-es frekvenciatartomány használata mellett. Egy ilyen ESR spektrométerrel olyan frekvencia-mágneses tér tartományok is vizsgálhatóak lennének mely jelenleg egyetlen más spektrométerrel sem elérhető.
Az alacsony hőmérséklet és nagy mágneses tér szupravezető mágnesek kriosztátjában érhető el, azonban itt a helyhiány a hagyományos mikrohullámú üregek használatát nem engedi meg. A mikrohullámú üreg vagy rezonátor az ESR berendezések elengedhetetlen tartozéka. A munkámban ennek a problémának a megoldásaként ún. loop-gap rezonátort használó mérőfejet építettem. Bemutatom a mérőfej felépítését, a használat és építés során felmerült problémákat, és a mérőfej működését igazoló méréseimet.
szerző
-
Gyüre Balázs
fizika
nappali
