Способ измерения параметров анизотропии парамагнитных веществ

(51) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬС А.Мурсавогоный 97 ре- М.: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Белорусский ордена ТрудоКрасного Знамени государственуниверситет им. В.И,Ленина(56) Авторское свидетельствоВ 392396, кл. С 01 И 27/78,Жидомиров Г,М. и др. Интертация сложных спектров ЭПР.Наука, 1975, с. 75-81.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНИЗОТРОПИИ ПАРАМАГНИТНЫХ ВЕЩЕСТВ, включающий регистрацию спектров электронного парамагнитногорезонанса на частоте модуляциимагнитного поля и измерение эффективных значений-факторовпри различных ориентациях образца ЯО 1182362, А относительно направлени поляриэующего магнитного поля, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерения параметров анизотропии парамагнитных веществ, на образец воздействуют переменным модулирующим магнитным полем, векторкоторого вращается в плоскости,перпендикулярной вектору поляризующегмагнитного поля, регистрируют сигнал ЭПР на частоте модуляции этогополя и измеряют его Фаэовую задержку при трех ориентациях образца,одна из которых соответствует совмещению направления одной из граней кристалла с направлением вектора поляризующего магнитного поля,а две другие задаются поворотомобразца на фиксированные углы вокруг двух ортогональных друг другуи направлению поляризующего магнитного поля осей.Изобретение относится к технической физике, в частности к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), и может быть использовано в экспериментах по исследованию анизотропных свойств парамагнитных веществ.Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени измерения параметров анизотропии парамагнитных веществ.На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения параметров анизотропии парамагнитных веществ. О Устройство состоит из исследуемого образца 1, рабочего резонатора 2, электромагнита 3, являющегося источником поляризующего магнитного поля, блока 4 управления магнитным полем, блока 5 СВЧ, двух пар катушек 6 и 7 модуляции, блока 8 модуляции и блока 9 регистрации, 25Исследуемый образец 1 помещают в рабочий резонатор 2, расположенный между полюсами электромагнита 3, являющегося источником поляризующего магнитного поля. Электромагнит 3 подключен к блоку 4 управления магнитным полем. Сверхвысокочастотное (СВЧ) поле возбуждается в рабочем резонаторе 2 с помощью блока 5 СВЧ. При выполнении условия резонанса на выходе блока 5 СВЧ формируется сиг 35 нал ЭПР на частоте модуляции.Предлагаемый способ основан на воздействии на исследуемый образец вращающегося магнитного поля и измерении возникающей вследствие анизотропии образца фазовой задержки регистрируемого сигнала относительно модулирующего.Вращающееся модулирующее магнитное поле, вектор которого Иц перпендикулярен поляризующему магнитному полю Йо, создается с помощью двух ортогональных друг другу пар катушек 6 и 7 модуляции, на которые подается гармонический сигнал модуляции с блока 8 модуляции. Для создания вращающегося магнитного поля сигналы, подаваемые в катушки 6 и 7, сдвинуты по фазе на 90 ф, Иодуляция резонансу 5 ных условий магнитным полем Н приводит к возникновению фазовой задержки 1 между модулирующим сигналом и откликомобразца на этот сигнал, причем величина задержки зависит от степени анизотропии исследуемого образца. Сигнал ЭПР на частоте модуляции магнитного поля и его фазовый сдвиг относительно сигнала модуляции измеряются с помощью блока 9 регистрации.Измерив резонансное значение магнитного поля и определив эффективное значение-фактора в трех положениях образца: вектор поляризующегоо магнитного поля составляет угол 0 с осью Е лабораторной системы координат, после поворота вокруг оси Х на угол 1 (например 30,), после поворота на фиксированный угол в вокруг оси У лабораторной системы координат (углы о и Д одновременно не могут быть равными 90 ), полностью определяют все шесть независимых компонент симметричного-тензора. Для определения главных значений у -тензора и направляющих косинусов магнитных осей кристалла в лабораторной системе координат используют известную методику.П р и м е р. С помощью предлагаемого способа измеряют анизотропные свойства окиси магния ИО, содержащей дефектные центры Ч -типа. Исследуемый образец вырезают таким образом, что три его грани образуют в пространстве прямой угол, Направление этих граней задает направление осей Х, У, и 2. лабораторной системы координат. Поворот образца на фиксированные углы осуществляют с помощью простого гониометрического устройства.Измерения выполняют на радиоспектрометре Фирмы "Вариан" Е 112, в который введены дополнительные устройства, выполняющие Функции в соответствии с формулой изобретения, Час- . тота модуляции составляет 1 кГц. Катушки модуляции, создающие вращающееся модулирующее магнитное поле, располагают, с внешней стороны рабочего резонатора, они обеспечивают амплитуду модуляции Й =10 Э. Точностьизмерения фазы регистрируемого сигнала ЭПР составляет +0,1Продолжительность измерений с помощью предлагаемого способа составляет около 5 мин, Кроме того, измерения могут быть легко автоматизировдны.1182362 та сцанала ЗПр Составитель А. Федороведактор А.Лежнина Техред С.Мигунова Корректор М.Демч к ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. тная, 4 096/40Тираж ВНЙИПИ Государственнпо делам изобрете 13035, Москва, Ж,896 Подписного комитета СССР.нй и открытийаушская наб., д. 4/5