Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн
Представлено описание основных характеристик и функциональных возможностей магнитного радиоспектроскопиче-ского комплекса «КВАРК». Продемонстрирована возможность радиоспектроскопического комплекса «КВАРК» проводить исследования различных магнитных микро- и наноструктур методом магнитного резонанса в...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10568 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн / К.А. Лукин, П.П. Максимов // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 1. — С. 125-129. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860065789378297856 |
|---|---|
| author | Недух, С.В. |
| author_facet | Недух, С.В. |
| citation_txt | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн / К.А. Лукин, П.П. Максимов // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 1. — С. 125-129. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Представлено описание основных характеристик и функциональных возможностей магнитного радиоспектроскопиче-ского комплекса «КВАРК». Продемонстрирована возможность радиоспектроскопического комплекса «КВАРК» проводить исследования различных магнитных микро- и наноструктур методом магнитного резонанса в диапазоне частот 20-60 ГГц, диапазоне полей 0-1,9 Тл, интервале температур 77-300 К. Приведены и проанализированы экспериментальные результаты использования в составе электродинамических модулей комплекса различных наборов специализированных резонансных ячеек (перенастраиваемый объемный резонатор, перенастраиваемый открытый резонатор, волноводный концентратор СВЧ поля). Показано, что использованная модульная система построения комплекса позволяет быстро модифицировать его для измерения нерезонансных эффектов гигантского магнитного сопротивления/импеданса и туннельного магнитного сопротивления/импеданса.
Подано опис основних характеристик і функціональних можливостей магнітного радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК». Продемонстровано можливість радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК» проводити дослідження різних магнітних мікро- і наноструктур методом магнітного резонансу в діапазоні частот 20-60 ГГц, діапазоні полів 0-1,9 Тл, інтервалі температур 77-300 К. Наведено і проаналізовано експериментальні результати використання в складі електродинамічних модулів комплексу різних наборів спеціалізованих резонансних комірок (об'ємний резонатор, що перенастроюється, відкритий резонатор, що перенастроюється, хвилевідний концентратор НВЧ поля). Показано, що використана модульна система побудови комплексу дозволяє швидко модифікувати його для виміру нерезонансних ефектів гігантського магнітного опору/імпедансу та тунельного магнітного опору/імпедансу. Наведено результати досліджень різних класів наноструктур, що отримані за допомогою радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК».
Design features of magnetic radiospectroscopic complex “KVARK” and its operates opportunities are present. The preferences of radio-spectroscopic complex “KVARK”, applied to carry out investigations of magnetic micro- and nanostructures by magnetoresonance technique at frequency band 20-60 GHz, field band 0-1,9 T, temperature band 77-300 K are demonstrated. Experimental analysis of usage of same specialized resonator cells (tunable cavity, tunable open resonator, waveguide EHF field concentrator) embedded into electrodynamic modules of complex are given. It is shown, that module-based design of the complex allows to modify quickly it for measurement of non resonance effects of Giant Magnetic Resistance/Impedance and Tunnel Magnetic Resistance/Impedance as well. Experimental results of study of some prospective magnetic nano-structures proving the advantage of radiospectroscopic complex “KVARK” usage are presented.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:07:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
__________
ISSN 1028-821X Радиофизика и электроника, том 13, №1, 2008, с. 125-129 © ИРЭ НАН Украины, 2008
ПРИКЛАДНАЯ РАДИОФИЗИКА
УДК 537.635:621.37/.39.029.65
МАГНИТНЫЙ РАДИОСПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «КВАРК»
МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН
С. В. Недух
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова, НАН Украины,
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
Е-mail: sv_grey@ire.kharkov.ua
Представлено описание основных характеристик и функциональных возможностей магнитного радиоспектроскопиче-
ского комплекса «КВАРК». Продемонстрирована возможность радиоспектроскопического комплекса «КВАРК» проводить иссле-
дования различных магнитных микро- и наноструктур методом магнитного резонанса в диапазоне частот 20-60 ГГц, диапазоне
полей 0-1,9 Тл, интервале температур 77-300 К. Приведены и проанализированы экспериментальные результаты использования в
составе электродинамических модулей комплекса различных наборов специализированных резонансных ячеек (перенастраиваемый
объемный резонатор, перенастраиваемый открытый резонатор, волноводный концентратор СВЧ поля). Показано, что использован-
ная модульная система построения комплекса позволяет быстро модифицировать его для измерения нерезонансных эффектов ги-
гантского магнитного сопротивления/импеданса и туннельного магнитного сопротивления/импеданса.
Приведены результаты исследований различных классов наноструктур, полученные с помощью радиоспектроскопиче-
ского комплекса «КВАРК». Ил. 6. Библиогр.: 12 назв.
Ключевые слова: электронный магниторезонансный радиоспектрометр, миллиметровый диапазон длин волн, микро- и
наноструктуры.
Среди большого количества методов ис-
следования магнитной структуры наномагнетков
особое место занимает метод электронного спи-
нового резонанса (ЭСР). Этот метод позволяет
обнаруживать и выделять из полной магнитной
восприимчивости очень небольшие ее изменения,
обусловленные различными причинами, получать
такую точную детальную информацию о магнит-
ных свойствах вещества, которую едва ли можно
получить какими-либо другими методами.
Одновременно с этим в течение послед-
них лет наблюдается устойчивый рост интереса к
исследованию магнитных микро- и наноструктур.
В их число входят: мультислойные пленки маг-
нитный металл/немагнитный металл (сверхре-
шетки), которые демонстрируют эффект гигант-
ского магнитного сопротивления/импеданса
(ГМС/ГМИ) [1-4]; гранулярные пленки (нанораз-
мерные гранулы магнитного металла, внедренные
в диэлектрическую матрицу), демонстрирующие
эффекты туннельного магнитного сопротивле-
ния/импеданса (ТМС/ТМИ) и его аналог в инфра-
красной области – магниторефракторный эффект
(МРЭ). Интерес к таким структурам связан во
многом с тем, что применение подобных искусст-
венных материалов в электронике, благодаря их
специфическим свойствам, позволяет говорить о
возникновении новой науки – спинтроника [5].
Применение метода ЭСР в миллиметро-
вом диапазоне длин волн позволяет исследовать
высокочастотные и магнитные свойства низко-
размерных магнетиков непосредственно в час-
тотной области их предполагаемого применения.
Однако существующие в настоящее время
коммерческие модели радиоспектрометров СВЧ
диапазона, как правило, работают на фиксирован-
ной частоте, используя в качестве резонансной
ячейки не перестраиваемый объемный резонатор.
В данной работе представлен магнитный
радиоспектроскопический комплекс «КВАРК»,
позволяющий методом ЭСР в широком диапазоне
СВЧ частот и широком интервале температур
исследовать магнитные свойства различных мик-
ро- и нанообъектов. Данный радиоспектроскопи-
ческий комплекс оборудован набором специали-
зированных резонансных ячеек (в качестве кото-
рых используются объемный прямоугольный пе-
ренастраиваемый резонатор, перенастраиваемый
двухзеркальный открытый резонатор (ОР)), сис-
темой измерения угловых зависимостей магнит-
ных спектров, автоматизированной системой
сбора и обработки экспериментальный данных.
1. Конструкция и принцип работы.
Магнитный радиоспектроскопический комплекс
«КВАРК» предназначен для измерения спектров
ЭСР в диапазоне частот 20-60 ГГц, температур
77-300 К в присутствии внешних магнитных по-
лей 0-19 Тл. Структурная схема и общий вид ра-
диоспектрометра с криогенным электродинами-
ческим модулем приведены на рис. 1.
Радиоспектрометр собран по модульно-
блочной схеме, что позволяет оперативно про-
водить замену различных функциональных бло-
ков. Функционально радиоспектрометр включа-
ет в себя электродинамический блок, куда функ-
ционально включен модуль СВЧ генератора,
блок детектирования, вакуумно-криогенный
блок, блок электромагнита, блок юстировки,
резонансные ячейки.
В блоке детектирования реализованы
возможности записи сигнала с СВЧ детектора как
функции магнитного поля (развертка по полю) в
mailto:sv_grey@ire.kharkov.ua
С. В. Недух / Магнитный радиоспектроскопический комплекс…
_________________________________________________________________________________________________________________
126
аналоговом (самописец, осциллограф) и цифро-
вом видах. Созданные модуль сопряжения и при-
кладное программное обеспечение позволяют в
ходе эксперимента регистрировать сигнал на мо-
ниторе ПК в режиме реального времени, прово-
дить предварительную обработку полученных
данных [6].
а)
б)
Рис. 1. Схема радиоспектроскопического комплекса «КВАРК»
(а) и его внешний вид (б)
Для расширения функциональных воз-
можностей комплекса разработан и создан набор
электродинамических модулей и набор резонанс-
ных ячеек (рис. 2), входящих в состав этих элек-
тродинамических модулей.
а)
б)
в)
Рис. 2. Резонансные ячейки радиоспектрометрического ком-
плекса «КВАРК»: а) перенастраиваемый объемный резонатор;
б) перенастраиваемый открытый двухзеркальный резонатор:
1 - волновод; 2 - юстировочный кожух; 3 - сферическое зеркало;
4 - макет образца; 5 - плоское зеркало; 6 - юстировочное кольцо;
7 - каркас резонатора; в) элементы резонансной ячейки электро-
динамического модуля с системой точной юстировки
Набор электродинамических модулей
представлен криогенным модулем, позволяющим
проводить эксперимент в интервале температур
Т=77-300 К, и модулем с высокоточной системой
юстировки. Модуль с высокоточной системой юс-
тировки позволяет проводить исследования при
комнатной температуре и использует в качестве
резонансной ячейки ОР. Все разработанные элек-
тродинамические модули функционируют во всей
рабочей полосе частот комплекса.
1
2
3
4
5
6
7
а)
С. В. Недух / Магнитный радиоспектроскопический комплекс…
_________________________________________________________________________________________________________________
127
В качестве резонансной ячейки комплек-
са при проведении измерений методом ЭСР ис-
пользуются:
в криогенном модуле:
- набор перенастраиваемых объемных ре-
зонаторов (рис. 2,а);
- набор перенастраиваемых ОР с набором
зеркал различного радиуса кривизны (рис. 2,б);
в модуле с высокоточной системой юстировки:
- перенастраиваемый ОР с набором зеркал
различного радиуса кривизны и набором диа-
фрагм - концентраторов СВЧ поля (рис. 2,в).
Особенностью используемого в качестве
резонансной ячейки комплекса объемного резо-
натора является наличие трансформатора сопро-
тивлений, позволяющего в ходе эксперимента
регулировать величину параметра связи между
резонатором и волноводным трактом, а также
подвижного коротко замыкающего поршня, по-
зволяющего настроить резонатор на нужную ре-
зонансную частоту. Применение в составе крио-
генного электродинамического модуля ОР позво-
ляет улучшить теплообмен между исследуемым
образцом и хладагентом по сравнению со случаем
использования объемного резонатора.
Модульная конструкция комплекса по-
зволяет оперативно перенастроить комплекс для
исследования эффектов ГМС/ГМИ и ТМС/ТМИ в
образцах (так называемый нерезонансный режим
радиоспектрометра). В таком режиме комплекс
«КВАРК» позволяет проводить исследования
эффектов ГМС/ГМИ, ТМС/ТМИ в миллиметро-
вом диапазоне длин волн (20-140 ГГц) в интерва-
ле температур 77-300 К. Достижимое магнитное
поле в этом случае 0,2 Тл [7].
В нерезонансном режиме (в дополнение к
уже перечисленным) в качестве резонансной
ячейки комплекса может быть применен волно-
водный концентратор СВЧ поля [7].
На рис. 3 представлены эксперименталь-
ные спектры резонаторов, на основе которых по-
строены резонансные ячейки радиоспектроскопи-
ческого комплекса. На рис. 3,а приведен пример
резонансных линий ОР без образца и с образцом,
полученные при комнатной температуре. Видно,
что помещение образца в резонатор приводит к
смещению резонансного пика на величину
6,0~f ГГц без заметного снижения величины
добротности.
На рис. 3,б приведены аналогичные спек-
тры для объемного прямоугольного резонатора. В
этом случае смещение резонансного пика, обу-
словленное введением в резонатор пустой фторо-
пластовой кюветы, составило величину
8,0~f ГГц. Наблюдаемая в обоих случаях не-
однородность кривой вне зоны резонансных пи-
ков обусловлена переотражениями СВЧ волны в
волноводном тракте.
а)
б)
Рис. 3. Спектры резонаторов, используемых в качестве резо-
нансных ячеек радиоспектрометра: а) фрагмент спектра от-
крытого двухзеркального резонатора, Qнаг~2000; б) фрагмент
спектра объемного прямоугольного резонатора, Qнаг~3000
Как видно из рис. 3,а, несмотря на то, что
диаметр зеркал открытых двухзеркальных резо-
наторов всего лишь в 3-4 раза больше рабочей
длины волны, достигнутые значения добротности
(Q 2000-3000) подтверждают целесообразность
построения резонансной ячейки на таком типе
резонаторов для работы в диапазоне 20-60 ГГц.
Одновременно с высокой добротностью мы по-
лучаем разреженный резонансный спектр (в по-
лосе 1,5-2 ГГц находится один резонансный пик),
удобный доступ к образцу в ходе эксперимента,
широкие возможности позиционирования образца
в резонаторе как в горизонтальной плоскости (на
поверхности зеркала), так и в вертикальной (в
зазоре между зеркалами).
В ходе разработки электродинамической
части радиоспектроскопического комплекса
«КВАРК» были проведены эксперименты по
применению совместно с открытым двухзеркаль-
ным резонатором гониометра – механической
системы, позволяющей изменять взаимную ори-
ентацию между нормалью к исследуемому образ-
цу и осью резонатора.
32,0 32,5 33,0 33,5 34,0
-50
-40
-30
-20
-10
0
с образцом
без образца
R
,
д
Б
f, ГГц
34,0 34,5 35,0 35,5
-40
-20
0
пустой резонатор
резонатор с кюветой
R
,
д
Б
f, ГГц
С. В. Недух / Магнитный радиоспектроскопический комплекс…
_________________________________________________________________________________________________________________
128
На рис. 4 представлены эксперименталь-
но полученные угловые зависимости резонанс-
ных спектров калибровочного образца. По ре-
зультатам эксперимента предложенная гониомет-
рическая схема позволяет получать угловые зави-
симости магниторезонансных спектров с точно-
стью не хуже 1°.
Рис. 4. Угловые зависимости магнитных резонансных спек-
тров
В качестве высокочастотного генератора
в радиоспектрометре применяется стандартный
СВЧ генератор. Использование высокочастотного
источника с широкой полосой перестройки, по-
зволяет проводить экспериментальные исследо-
вания в широкой рабочей полосе частот без сме-
ны генератора.
Однако возможности комплекса могут
быть расширены за счет использования специали-
зированных высокостабильных генераторов СВЧ.
Так, в работе [8] представлены результаты по
использованию в составе комплекса «КВАРК» в
качестве СВЧ генератора высокостабильного
синтезатора частоты. Как следует из полученных
экспериментальных результатов, достигнутые
величины долговременной и кратковременной
частотной стабильностей данного синтезатора
позволяют проводить магниторезонансные ис-
следования образцов, обладающих узкими резо-
нансными линиями ( H~10 Э).
2. Экспериментальные результаты.
Магнитный радиоспектрометрический комплекс
«КВАРК» успешно используется для изучения
магнитных свойств наноразмерных структур раз-
личного состава.
В работах [7, 9, 10] с помощью комплекса
«КВАРК» впервые в частотном диапазоне
36-54 ГГц в мультислойной пленке Co/Cu зареги-
стрирован высокочастотный аналог эффекта
ГМС – эффект ГМИ. На рис. 5 представлена ти-
пичная экспериментально полученная зависи-
мость относительного модуля коэффициента про-
хождения СВЧ волны %100
)(
min
min
T
THT
T
T
от приложенного внешнего магнитного поля H.
Рис. 5. Зависимость относительного модуля коэффициента
прохождения СВЧ волны от внешнего магнитного поля [9]
В работах [6, 11] представлены результаты
исследования магнитных наногранулярных пле-
ночных структур CoAlO, CoTiO, CoSiO
и CoFeMgF методом ферромагнитного резонанса и
нерезонансным методом.
В работе [12] представлены результаты
применения радиоспектрометрического комплекса
для исследования серий гранулярных магнитных
нанопленок состава (CoFeZr)xSiO1-x и Cox(TiO2)1-x.
В этой работе продемонстрированы возможности
комплекса по исследованию магнитных свойств
наноразмерных структур резонансными и нерезо-
нансными методами в едином экспериментальном
цикле. На рис. 6 представлена зависимость резо-
нансной частоты от внешнего магнитного поля Н в
частотном диапазоне 38 - 45 ГГц в виде
)( резрез Hf для серий гранулярных магнитных
нанопленок состава (CoFeZr)xSiO1-x.
Рис. 6. Зависимость резонансной частоты от внешнего маг-
нитного поля Н в частотном диапазоне 38-45 ГГц
Выводы. Таким образом, в работе пред-
ставлено описание радиоспектроскопического ком-
плекса «КВАРК» миллиметрового диапазона длин
волн. Приведены экспериментальные результаты
исследований, демонстрирующие широкие методи-
ческие возможности комплекса.
Показано, что применение в ключевых
местах комплекса нестандартных технических
-1000 -500 0 500 1000
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
T
/T
,
о
тн
.е
д
.
H, кЭ
0 10 20 30 40 50 60 70
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
0 10 20 30 40 50 60 70
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
H
р
е
з,
Э
,
0
H
р
е
з,
Э
,
0
9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0
38
39
40
41
42
43
44
45
р
е
з,
Г
Г
ц
Н
рез
, кЭ
CoFeZr
34
-SiO
CoFeZr
40
-SiO
CoFeZr
43
-SiO
CoFeZr
47
-SiO
С. В. Недух / Магнитный радиоспектроскопический комплекс…
_________________________________________________________________________________________________________________
129
средств позволило во много улучшить возможно-
сти радиоспектрометра, несмотря на то, что ком-
плекс в целом построен с использованием стан-
дартного оборудования (блок генератора, маг-
нитная система, аналоговый блок приема и обра-
ботки данных). Среди уникальных возможностей
комплекса отметим:
- применение СВЧ генератора с широкой
полосой перестройки позволяет использовать для
анализа экспериментальных результатов метод
резонансных частотно-полевых зависимостей;
- применение в качестве резонансной ячей-
ки миллиметрового диапазона длин волн двузер-
кального ОР обеспечивает в ходе эксперимента
удобство доступа к образцу и открывает широкие
возможности по манипулированию образцом без
существенного уменьшения величины добротно-
сти и нарушения однородности поля в резонаторе;
- возможность получения в ходе экспери-
мента, как угловой зависимости резонансных
спектров, так и резонансной частотно-полевой
зависимости позволяет проводить более полный
анализ экспериментальных данных;
- использование в блоке приема и обработ-
ки данных цифровой системы получения данных
позволяет в масштабе реального времени следить
за ходом эксперимента а также использовать ме-
тоды цифровой обработки данных.
Автор выражает благодарность проф. Рав-
лику А. Г., проф. Грановскому А. Б. за предостав-
ленные образцы.
1. Baibich M. N., Broto J. M., Fert A. et al Giant Magneto-
resistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices //
Phys.Rev.Lett. - 1988. - 61, N21. - Р.2472-2475.
2. Levy P. M. Giant magnetoresistance in magnetic layered and
granular materials // Chapter in SOLID STATE PHYSICS,
edited by H.Ehrenreich and D.Turnbull, Cambridge MA:
Academic Press. - 1994. - 47. - P.367-462.
3. John Q. Xiao, J. Samuel Jiang,. Chien C. L. Giant Magnetore-
sistance in Nonmultilayer Magnetic Systems // Phys. Rev.
Lett. - 1992. - 68. - P.3749-3755.
4. Krebs J. J., Lubitz P., Chaiken A, et al Magnetic resonance
determination of the antiferromagnetic coupling of Fe layers
through Cr // Phys. Rev. Lett. - 1989. - 63, N15. -P.1645-1648.
5. Zutic I., Fabian J., Das Sarma S. Spintrinics: Fundamental
and applications // Rev. Mod. Phys. - 2004. - 76. - P.323-410.
6. Tarapov S., Granovsky A., Derkach V. et al Electron Spin Reson-
ance Properties of Magnetic Granular GMI-Nanostructures in Mil-
limeter Waveband // Intern. Journ. of Infrared and Millimeter
Waves. - 2004. - 25, N11. - P.1581-1589.
7. Деркач В. Н., Недух С. В., Равлик А. Г. и др. Высокочас-
тотные свойства многслойных структур Co/Cu в милли-
метровом диапазоне // Радиофизика и электроника - Харь-
ков: Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - 2002. -
7, N1. - С.115-118.
8. Варавин А. В., Ермак Г. П., Недух С. В. и др. Прецезион-
ный контроль частоты в ЭПР спектрометре миллиметро-
вого диапазона // Радиофизика и электроника - Харьков:
Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - 2006. - 11,
N3. - С.451-455.
9. Tarapov S., Nedukh S., Derkach V. et al High frequency magne-
toresonance and magnetoimpedance in Co/Cu multilayers with
variable interlayer thickness // Intern. Journ. of Infrared and Mil-
limeter Waves. - 2001. - 22, N11. - P.1669-1679.
10. Belozorov D. P., Derkach V. N., Nedukh S. V. et al Magnetiza-
tion and impedance measurement of multilayer Co/Cu struc-
ture in millimeter waveband // Journ. Magn. Magn. Mater. -
2003. - 263, N3. - P.315-323.
11. Granovsky A. B., Kozlov A. A., Nedukh S. V. et al Microwave-
Frequency Spin-Dependent Tunneling in Nanocomposites //
Physics of the Solid State. - 2005. - 47, N4. - P.738-741.
12. Багмут Т. В., Недух С. В., Ходзицкий М. К. Магнито-
резонансные и магнитоимпедансные свойства нано-
композитов со спин-зависимым туннельным магнитосо-
противлением // Радиофизика и электроника. - Харьков:
Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - 2005. - 10,
N2. - С.276-280.
MAGNETIC RADIOSPECTROSCOPIC
COMPLEX “KVARK” OF MILLIMETER
WAVEBAND LENGHTS
S. V. Nedukh
Design features of magnetic radiospectroscopic com-
plex “KVARK” and its operates opportunities are present. The
preferences of radio-spectroscopic complex “KVARK”, applied to
carry out investigations of magnetic micro- and nanostructures by
magnetoresonance technique at frequency band 20-60 GHz, field
band 0-1,9 T, temperature band 77-300 K are demonstrated. Expe-
rimental analysis of usage of same specialized resonator cells
(tunable cavity, tunable open resonator, waveguide EHF field
concentrator) embedded into electrodynamic modules of complex
are given. It is shown, that module-based design of the complex
allows to modify quickly it for measurement of non resonance
effects of Giant Magnetic Resistance/Impedance and Tunnel Mag-
netic Resistance/Impedance as well.
Experimental results of study of some prospective magnetic nano-
structures proving the advantage of radiospectroscopic complex
“KVARK” usage are presented.
Key words: electron magnetoresonance radiospectro-
meter, millimeter waveband length, micro and nanostructures.
МАГНІТНИЙ РАДІОСПЕКТРОСКОПІЧНИЙ
КОМПЛЕКС «КВАРК» МІЛІМЕТРОВОГО
ДІАПАЗОНУ ДОВЖИН ХВИЛЬ
С. В. Недух
Подано опис основних характеристик і функціональ-
них можливостей магнітного радіоспектроскопічного комплек-
су «КВАРК». Продемонстровано можливість радіоспектроско-
пічного комплексу «КВАРК» проводити дослідження різних
магнітних мікро- і наноструктур методом магнітного резонансу
в діапазоні частот 20-60 ГГц, діапазоні полів 0-1,9 Тл, інтервалі
температур 77-300 К. Наведено і проаналізовано експеримента-
льні результати використання в складі електродинамічних мо-
дулів комплексу різних наборів спеціалізованих резонансних
комірок (об'ємний резонатор, що перенастроюється, відкритий
резонатор, що перенастроюється, хвилевідний концентратор
НВЧ поля). Показано, що використана модульна система побу-
дови комплексу дозволяє швидко модифікувати його для виміру
нерезонансних ефектів гігантського магнітного опору/імпедансу
та тунельного магнітного опору/імпедансу.
Наведено результати досліджень різних класів на-
ноструктур, що отримані за допомогою радіоспектроскопічно-
го комплексу «КВАРК».
Ключові слова: електронний магніторезонансний
радіоспектрометр, міліметровий діапазон довжин хвиль, мікро
і наноструктури.
Рукопись поступила 16 октября 2007 г.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-10568 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1028-821X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:07:28Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Недух, С.В. 2010-08-04T08:49:02Z 2010-08-04T08:49:02Z 2008 Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн / К.А. Лукин, П.П. Максимов // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 1. — С. 125-129. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1028-821X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10568 537.635:621.37/.39.029.65 Представлено описание основных характеристик и функциональных возможностей магнитного радиоспектроскопиче-ского комплекса «КВАРК». Продемонстрирована возможность радиоспектроскопического комплекса «КВАРК» проводить исследования различных магнитных микро- и наноструктур методом магнитного резонанса в диапазоне частот 20-60 ГГц, диапазоне полей 0-1,9 Тл, интервале температур 77-300 К. Приведены и проанализированы экспериментальные результаты использования в составе электродинамических модулей комплекса различных наборов специализированных резонансных ячеек (перенастраиваемый объемный резонатор, перенастраиваемый открытый резонатор, волноводный концентратор СВЧ поля). Показано, что использованная модульная система построения комплекса позволяет быстро модифицировать его для измерения нерезонансных эффектов гигантского магнитного сопротивления/импеданса и туннельного магнитного сопротивления/импеданса. Подано опис основних характеристик і функціональних можливостей магнітного радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК». Продемонстровано можливість радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК» проводити дослідження різних магнітних мікро- і наноструктур методом магнітного резонансу в діапазоні частот 20-60 ГГц, діапазоні полів 0-1,9 Тл, інтервалі температур 77-300 К. Наведено і проаналізовано експериментальні результати використання в складі електродинамічних модулів комплексу різних наборів спеціалізованих резонансних комірок (об'ємний резонатор, що перенастроюється, відкритий резонатор, що перенастроюється, хвилевідний концентратор НВЧ поля). Показано, що використана модульна система побудови комплексу дозволяє швидко модифікувати його для виміру нерезонансних ефектів гігантського магнітного опору/імпедансу та тунельного магнітного опору/імпедансу. Наведено результати досліджень різних класів наноструктур, що отримані за допомогою радіоспектроскопічного комплексу «КВАРК». Design features of magnetic radiospectroscopic complex “KVARK” and its operates opportunities are present. The preferences of radio-spectroscopic complex “KVARK”, applied to carry out investigations of magnetic micro- and nanostructures by magnetoresonance technique at frequency band 20-60 GHz, field band 0-1,9 T, temperature band 77-300 K are demonstrated. Experimental analysis of usage of same specialized resonator cells (tunable cavity, tunable open resonator, waveguide EHF field concentrator) embedded into electrodynamic modules of complex are given. It is shown, that module-based design of the complex allows to modify quickly it for measurement of non resonance effects of Giant Magnetic Resistance/Impedance and Tunnel Magnetic Resistance/Impedance as well. Experimental results of study of some prospective magnetic nano-structures proving the advantage of radiospectroscopic complex “KVARK” usage are presented. Автор выражает благодарность проф. Равлику А. Г., проф. Грановскому А. Б. за предоставленные образцы. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Прикладная радиофизика Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн Магнітний радіоспектроскопічний комплекс «КВАРК» міліметрового діапазону довжин хвиль Magnetic radiospectroscopic complex “KVARK” of millimeter waveband lenghts Article published earlier |
| spellingShingle | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн Недух, С.В. Прикладная радиофизика |
| title | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн |
| title_alt | Магнітний радіоспектроскопічний комплекс «КВАРК» міліметрового діапазону довжин хвиль Magnetic radiospectroscopic complex “KVARK” of millimeter waveband lenghts |
| title_full | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн |
| title_fullStr | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн |
| title_full_unstemmed | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн |
| title_short | Магнитный радиоспектроскопический комплекс «КВАРК» миллиметрового диапазона длин волн |
| title_sort | магнитный радиоспектроскопический комплекс «кварк» миллиметрового диапазона длин волн |
| topic | Прикладная радиофизика |
| topic_facet | Прикладная радиофизика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10568 |
| work_keys_str_mv | AT neduhsv magnitnyiradiospektroskopičeskiikomplekskvarkmillimetrovogodiapazonadlinvoln AT neduhsv magnítniiradíospektroskopíčniikomplekskvarkmílímetrovogodíapazonudovžinhvilʹ AT neduhsv magneticradiospectroscopiccomplexkvarkofmillimeterwavebandlenghts |