Способ измерения спектров ЭПР в сегнетоэлектрических образцах,легированных парамагнитной примесью Советский патент 1987 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано для исследования свойств и .

структуры сегнетоэлектрических кристаллов, легированных парамагнитной примесью.

Цель изобретения - упрощение способа.

На фиг. 1 показана схема у стройст ва для реализации предложенного способа; на фиг. 2 - держатель для крепления образцов с радиопрозрачными контактами.

На схеме показаны полюса электро- магнита 1, резонатор 2, криостат 3, держатель 4, источники 5 и 6 электрических напряжений для исследуемых и вспомогательных образцов соответственно, исследуемый 7 и вспомогатель- ный 8 образцы, радиопрозрачные контакты 9 - 12.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

В рабочий резонатор 2 серийного радиоспектропетра вводят с помощью держателя 4 исследуемый 7 и вспомогательный 8 образцы, прикладывают к исследуемому образцу заданное электрическое напряжение, а к вспомогатель- ному - регулируемое напряжение. Напряжение на вспомогательном образце изменяют до получения неискаженной формы линии ЭПР при максимальной ее интенсивности.

Регулирование напряжения на вспомогательном образце позволяет изменять конфигурацию полей в. исследуемом образце, амплитуды и фазы колебаний в разных модах и этим самым по давить компоненту дисперсии в наблюдаемом спектре ЭПР.

Затем производят регистрацию спектра ЭПР при заданных значениях электрического напряжения и темпера- туры.

Размеры исследуемого образца составляют 3x5x0,3 мм, вспомогательного - 5x7x0,3 мм. Исследуемый образец изготовляют из танталата калия . с парамагнитной примесью гадолиния, вспомогательный образец - также тан талат калия без парамагнитных примесей. Контактами служат графитовые пленки. При напряжении на исследуе- мом образце, равном нулю, к вспомогательному образцу прикладывают электрическое напряжение в интервал 0-4,2 кВ при 77 К. Получают зависимость формы линии ЭПР Gd в КТаО от напряжения на вспомогательном образце с наиболее резким участком в интервале ,6 кВ. При ,2 кВ достигается подавление дисперсионной компоненты и получают наилучщее разрешение qneKTpa ЭПР.

Устройство выполняют на основе серийного радиоспектрометра, например тип РЭ 1301 (1307), диапазон длин волн 3 см.

Рабочий резонатор 2 серийного радиоспектрометра помещают в крисстат 3 и располагают между катушками магнита 1 радиоспектрометра. Устройство состоит из держателя 4 и внешних источников 6 и 5 электрических напряжений. На держателе 4 (фиг. 2) закрепляют исследуемый 7 и вспомогательный 8 образцы с радиопрозрачными контактами 9-12.

Исследуемый образец 7 выполняют с наибольшим геометрическим размером не меньшим длины электромагнитной волны в веществе образца при частоте наблюдения ЭПР, вспомогательный образец 8 - в виде диэлектрического резонатора с сильной связью с исследуемым образцом.

. Образец 8 выполняют в виде параллелепипеда. Расстояние между радиопрозрачными контактами образца меньше длины электромагнитной волны в веществе образца. Этим, достигается эффективность регулирования напряжения

Для обеспечения сильной связи между образцами геометрические размеры вспомогательного образца 8 устанавливают не меньше соответствующих размеров исследуемого образца 7. Линейные размеры системы образцов достаточно малы по сравнению с линейными размерами рабочего резонатора 2.

Вспомогательный образец 8 - диэлектрический резонатор выполнен из материала с малыми диэлектрическими и магнитными потерями на сверхвысоких частотах и диэлектрической проницаемостью не меньшей, чем у исследуемого образца 7.

Формула изобретения

Способ измерения спектров ЭПР в сегнетоэлектрических образцах, легированных парамагнитной примесью, заключающийся в регистрации спектров ЭПР, последующем полном подавлении

дисперсионной моды и записи абсорбционной моды сигнала ЭПР, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, полное подавление дисперсионной моды осуществляют вве- дением в рабочий резонатор радиоспектрометра вспомогательного образIt

У

2 1 /

/

/

/

Фиг.1

Составитель А.Федоров Редактор М.Келемеш Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 7431/41 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений,и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

, Производственно-Полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ца, подключением его к внешнему источнику электрического напряжения, изменением напряжения на вспомогательном образце до получения неискаженной формы линии ЭПР при максимальной ее интенсивности.

Фиг. 2

Изобретение относится к радиоспектроскопии легированных парамагнитной примесью сегнетоэлектриков. Способ может быть использован для повьппения информативности регистрируемого спектра ЭПР при использовании более простой измерительной аппаратуры. В рабочий резонатор радиоспектрометра вводят систему, состоящую из исследуемого и вспомогательного образцов с сильной электромагнитной связью между ними. С помощью радиопрозрачных контактов образцы подключают к источникам электрических напряжений. Изменяют напряжение на вспомогательном образце до восстановления формы линии ЭПР при максимальной ее интенсивности. 2 ил. i (Л С 1C 00 00 Од 00 а