Mikroresonatoren für die ESR

用于 ESR 的微谐振器

• 批准号: 16297671
• 负责人: Professor Dr. Dieter Suter
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Experimentelle Physik III
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/16297671?language=en
• 关键词: Mikroresonatoren; die; ESR

Eine kritische Komponente der Elektronenspinresonanz (ESR) ist der Mikrowellenresonator, welcher die eingestrahlten Mikrowellen an die Probe koppelt. Konventionelle ESR Spektrometer verwenden dafür Hohlraumresonatoren. Die minimale Größe dieser Resonatoren wird durch die Wellenlänge und damit die Frequenz der verwendeten Mikrowellen bestimmt. Es gibt jedoch eine Reihe von Fällen, in denen kleinere Resonatoren von Vorteil wären. Dazu gehören die folgenden Fälle:- Es stehen nur geringe Probenmengen zur Verfügung - Es steht nur wenig Raum für das Experiment zur Verfügung - Es werden starke Mikrowellenfelder benötigt, um kurze Pulslängen zu erzielen. - Die zu untersuchende Probe enthält elektrisch leitende Elemente, wie z.B. Drähte Um in diesen Fällen optimal arbeiten zu können schlagen wir vor, einen alternativen Resonatortyp zu entwickeln, dessen minimale Größe nicht durch die Wellenlänge beschränkt ist. Dafür sollen diskrete elektronische Komponenten verwendet werden, wie z. B. Spulen und Kondensatoren. Dieser Ansatz, welcher in der Kernspinresonanz (NMR) standardmäßig eingesetzt wird, kann auch in der ESR verwendet werden, sofern die Design-Parameter entsprechend angepasst werden. Theoretische und experimentelle Vorarbeiten haben gezeigt, dass damit sowohl die Empfindlichkeit für kleine Probenmengen wie auch die Effizienz, mit der die Mikrowellenleistung in magnetische Feldstärke umgesetzt wird, um mehrere Größenordnungen verbessert werden können. Das Ziel dieses Projektes ist, ausgehend von diesen Vorarbeiten, die Eigenschaften dieses Resonatortyps zu optimieren. Numerische Simulationsrechnungen sollen die notwendigen Daten zur Herstellung der Resonatoren liefern. Deren Eigenschaften werden elektronisch wie spektroskopisch untersucht und verfeinert. Aus dem Vergleich zwischen Simulationsrechnungen und experimentellen Messdaten werden wir insbesondere Daten darüber erhalten, wie weit dieser Resonatortyp verkleinert werden kann und wie dadurch die Empfindlichkeit und die Einkopplungseffizienz verbessert werden kann. Mögliche Anwendungen liegen im Bereich der Spektroskopie von Monolagen, nanostrukturierten Proben, bei der Spintronik und der Quanteninformationsverarbeitung.

电子自旋共振（ESR）的一个关键部件是微共振器，它可以将微共振器的电磁辐射与探针的相对位置相匹配。传统ESR光谱仪用于Hohlraumresonatoren。最小的Größe dieser Resonatoren wird durch die Wellenlänge und damit die Frequenz der verwendeten Mikrowellen bestimmt.这是一个来自法伦的灵魂，在一个来自涡的小共鸣中。Dazu gehören die folgenden Fälle：- Es stehen努尔geringe Probenmengen zur Verfügung - Es steht努尔wenig Raum für das Experiment zur Verfügung - Es韦尔登starke Mikrowellenfelder benötigt，um kurze Pulslängen zu erzielen. - 下面的探头具有电气元件，如z.B. Drähte Um in diesen Fällen optimal arbeiten zu können schlagen wir vor，einen alternativen Resonatotype zu entwickeln，dessen minimale Größe nicht durch die Wellenlänge beschränkt ist. Dafür sollen diskrete elektronische Komponenten verwendet韦尔登，wie z. B。Spulen und Kondensatoren.在核磁共振（NMR）标准中，这种方法是可行的，也可以在ESR测试中得到韦尔登，因此设计参数的确定需要韦尔登。理论和实验Vorarbeiten haben gezeigt，dass damit sowohl die Empfindlichkeit für kleine Probenmengen wie auch die Effizienz，mit der die Mikrowellenleistung in magnetische Feldstärke umgesetzt wird，um mehrere Größenglundungen verbessert韦尔登können.这两个项目都是由最优的共振类型组成的。数值模拟研究解决了谐振子的非线性数据问题。Deren Eigenschaften韦尔登elektronisch wie spektroskopisch untersucht and verfeinert.通过仿真和实验，我们可以获得韦尔登数据，因为这种谐振器类型可以很好地韦尔登，也可以很好地实现谐振器的有效性和有效性韦尔登。Mögliche Anwendungen liegen im Bereich der Spektroskopie von Monolagen，nanostrukturierten Proben，bei der Spintronik und der Quanteninformationsverarbeitung.