전자스핀공명 (Electron Spin Resonance) - 예비실험리포트 DownLoad BL

전자스핀공명 (Electron Spin Resonance) - 예비실험리포트 DownLoad
 

[목차]
 

1. 제목

2. 목적

3. 실험장치

4. 이론

    1) 배경

    2) 전자 스핀 공명의 공식

    3) 전자스핀 공명 공식의 고전적 유도

5. 실험방법

6. 실험결과

고전적으로 스핀은 전자기장 주위를 세차운동하며 세차진동수는 스핀과 자기장간의 각도에 의존하지 않는다.
만일 고진동수 교류자기장이 진동수 fp로서 전자기장에 직각으로 주어지면 전자스핀은 고진동자기장의 동일회전성분 주위를 세차운동하게 되고 이는 자기모멘트와 전자기장의 각도를 변화시키며 따라서 위치에너지를 변화시킨다. 필요한 에너지는 고진동수 자기장에서 끄집어 낸다.

5. 실험 방법

실험시편으로 사용되는 DPPH는 상자성 전자스핀계를 보여준다. 전자기장 속에서 고진동수의 진동회로의 코일속에 이 시편을 놓으면 공명에 도달하였을때 이 시편은 고진동수 에너지를 흡수한다. 이는 진동회로의 impedence의 변화에 의하여 보여진다.
이 impedence에서의 변화는 전자기장을 변조하므로 반복되게 하고 Oscilloscope에서 관측되게 하여 준다.
XY-mode로서 사용되는 oscilloscope는 공명진동수의 자기장에 대한 의존성을 정량적으로 조사하는데에 적절하다.
ESR조종장치는 Helmholtz 코일에 변조된 d.c.전압을 공급하고 또 digital 진동수 계수기와 측정에 필요한 위상변화장치를 가지고 있다.
고진동수 교류자기장의 진동수 영역에 따라서 다음의 Plug-in coils를 선택한다.
Plug-in Coil (E) (f는 13~30Mhz)
Plug-in Coil (F) (f는 30~75Mhz)
Plug-in Coil (G) (f는 75~130Mhz)
DPPH를 꽃아넣는다.
약한 교류자기장을 주고 Oscilloscope의 스크린에 pulses가 나타날때까지 정자기장을 천천히 올린다.
HF진동자의 진동수 f를 증가하여 공명선이 Oscilloscope스크린의 오른쪽으로 이동하도록 한다. 이른 공명이 더 강한 자기장 밀도 B에서 일어나기 때문이다.
 

   
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