SISTEM ELEKTRON SPIN RESONANSI (ESR) BERBASIS MAGNET PULSA

Abstract

SISTEM ELEKTRON SPIN RESONANSI (ESR) BERBASIS MAGNET PULSA. Spektroskopi elektron spin resonansi (ESR) dalam daerah gelombang milimeter sampai submilimeter menggunakan medan magnet tinggi telah membuktikan sebagai peralatan yang potensial untuk penelitian sifat-sifat magnetik dalam bidang fisika material. Pengembangan lebih lanjut dari teknik ini menemui masalah yang perlu untuk dipecahkan. Diantara beberapa masalah yang ada adalah kesulitan menyediakan sistem magnet dalam sistem ESR. Untuk mengatasi ini telah dikembangkan magnet pulsa, yang membangkitkan medan magnet tinggi dengan intensitas 35 T. Pulsa magnet dihasilkan oleh lucutan bank kapasitor dengan tenaga tersimpan 30 kJ ke dalam koil magnet. Pulsa mempunyai bentuk sinusoidal dengan durasi 2,5 ms. Kapabilitas peralatan ESR didemontrasikan dengan pengukuran spektrum ESR dari powder MnO dalam rentang suhu 77 K sampai dengan 300 K. Suhu Neel (TN) MnO ditentukan dari lebar garis spektrum ESR. Nilai TN hasil percobaan bersesuaian dengan TN yang dihasilkan dari penelitian sebelumnya. Ini menunjukkan bahwa sistem ESR dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut dalam bidang fisika material.

ABSTRACT

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR) SYSTEM BASED PULSED MAGNET. Electron spin resonance (ESR) spectroscopy in the millimeter to submillimeter wave region using high magnetic field has been proven to be powerful technique to investigate the magnetic characteristics in field of material physics. Further development of the technique poses serious problems. One of some problems is difficulty in constructing the magnet in ESR system. Therefore, it has developed a pulse magnet, which generates a strong magnetic fields with intensity up to 35 T. The magnetic pulse is produced by discharging a capacitor bank with stored energy of 30 kJ into the magnetic coil. The pulse has sinusoidal shape and duration 2.5 ms. The capabilities of the equipment are demonstrated with measurement of ESR spectra of MnO sample in the range temperatures between 77 and 300 K. The Ne'el temperature (TN) of MnO was determined from the analysis of the width of the spectral line. The TN value is very close to one reported earlier. It showed that the ESR system can be used as an equipment to further study in the field of material physics.