Синтез наноразмерных кристаллических порошков PrF3 и исследование их магнитных свойств

• Автор: Алакшин, Егор Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1 Обзор литературы
1.1 Ван-флековский парамагнетик РгГ
1.2 Динамическая поляризация ядер жидкого 3Не
1.3 Магнитная связь 3Не с субстратом
1.4 Синтез наноразмерных образцов фторидов редких земель
Г лава 2 Аппаратура и образцы
2.1 Экспериментальная установка
2.1.1 Общая схема спектрометра
2.1.2 Цифровая часть импульсного ЯМР спектрометра :
2.1.3 Цифровой квадратурный детектор
2.2 Синтез наноразмерных образцов РгР
2.3 Рентгеноструктурный анализ синтезированных образцов
2.4 Электронная микроскопия высокого разрешения синтезированных образцов44 Заключение
Глава 3 Исследование магнетизма и структуры синтезированных наноразмерных кристаллических порошков РгР
3.1 Спектры ЯМР 141Рг в РгР
3.2 Времена релаксации 19Р и 141 Рг
3.3 ЯМР криопорометрия нанопорошков РгР
3.4 Ядерный псевдоквадрупольный резонанс |4|Рг в РгР
Заключение
Глава 4 Спиновая кинетика 3Не в контакте с наноразмерными кристаллическими порошками
4.1 Спиновая кинетика 3Не в контакте с наноразмерными кристаллическими порошками ЬаР
4.2 Спиновая кинетика 3Не в контакте с наноразмерными кристаллическими
порошками РгР
Заключение

Выводы
Публикации автора по теме диссертации
Список цитируемой литературы

Введение
Актуальность темы исследования.
Трифториды редких земель (РЗ), а также диамагнитные трифториды, допированные парамагнитными примесями РЗ, в течение длительного времени привлекают внимание исследователей по ряду причин: 1) в лазерной технике трифториды лантаноидов ЬпТ3, допированные ионами Рг3+, Ыё3 , Се3+ (Ьп = Ра, Се, Рг, N(1), могут использоваться в качестве активных сред [1-3]; 2) исследованию магнитных и магнито-оптических свойств РгБз были посвящены работы [4-6]; 3) возможность использования РгБз как вещества для мазеров обсуждалась в работе [6].
Диэлектрический ван-флековский парамагнетик РгР3 вызывает в последние годы большой интерес, как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения как материал для динамической поляризации ядерных спинов 3Не [7]. Поляризованная система ядерных спинов газообразного 3Не находит широкое применение в медицине [8,9] для ЯМР томографии легких. Методы получения спин-поляризованного 3Не требуют очень низких температур (порядка мК) и высоких магнитных полей (метод «грубой силы») [10,11]. Также для создания неравновесной заселенности ядерных спиновых подуровней благородных газов широко используют оптическую накачку [12,13]. Таким образом удается достичь степени поляризации газа до 30%, что соответствует коэффициенту усиления 104-105 для магнитных полей, применяемых в ЯМР. Более доступными методом достижения спин-поляризованного состояния можно считать метод динамической поляризации ядер [14].
Предположение об использовании диэлектрических ван-флековских парамагнетиков для динамической поляризации ядер жидкого 3Не было высказано М.С. Тагировым и Д.А. Таюрским в работе [9]. При определенной ориентации диэлектрического кристалла благодаря анизотропии тензора эффективного гиромагнитного отношения ядра ван-флековского иона (в случае

2.1.3 Цифровой квадратурный детектор
Известно что, сигнал, спектр которого не содержит частоты выше /е (Гц), может быть восстановлен, если отсчетное значение сигнала, взятое в равные интервалы времени Дґ = -7- (с). В АЦП спектрометра используется период

выборки Дт = 10 (не), таким образом можно корректно оцифровывать сигнал, спектр которого не содержит частот выше 50 МГц. Блок схема цифрового квадратурного детектора показана на рисунке 2.3.

Сдвиг фазы на 90°
ФНЧ
Л — ;
х ФНЧ

Рисунок 2.3 - Блок схема цифрового квадратурного детектора.
Пунктирной линией показана программная реализация квадратурного детектирования. На вход "А" двухканального быстродействующего АЦП (частота выборки 100 МВыб/с) поступает гармонический опорный сигнал с генератора Rohde&Schwarz SML01. Выборка этого сигнала, в виде массива данных поступает на блок сдвига фазы на 90° и на перемножитель сигналов "С". На вход "В" АЦП поступает сигнал с предварительного усилителя и датчика ЯМР. Выборка этого сигнала в виде массива данных поступает на два перемножителя "С" и "D". После перемножителей массивы данных поступают на фильтры нижних частот.
Блок сдвига фазы работает следующим образом. Допустим, что у нас есть массив А, в который произведена выборка сигнала sintuf, нам нужно получить массив С, в котором должна храниться выборка сигнала cos «г. Создадим вспомогательный массив В, который получается из массива А путем сдвига всех