Автоматизированный ЭСР-микроскоп для исследования магнитной неоднородности низкоразмерных наноструктур

Abstract

Представлены конструкция и результаты исследования сканирующего микроскопа мм диапазона с высоким пространственным разрешением для исследования магнитной неоднородности низкоразмерных магнетиков и ферромагнетиков методом электронного спинового резонанса (ЭСР) в диапазоне 30-45 ГГц. Статическое магнитное поле в исследуемой области образца создается с помощью специального концентратора магнитного поля. Автоматизированная система управления и регистрации сигналов позволяет проводить механическое перемещение образца относительно рабочего зазора концентратора с минимальным шагом 1 мкм и регистрировать амплитуду СВЧ поля в каждой точке пространства с применением цифрового синхронного детектирования. Проведены измерения электронного спинового резонанса в контрольных магнитных образцах с известной намагниченностью насыщения.

Представлено конструкцію й результати експериментального дослідження автоматизованого скануючого мікроскопа мм діапазону з високим просторовим дозволом для дослідження магнітної неоднорідності магнетиків і феромагнетиків методом електронного спінового резонансу (ЕСР) в діапазоні 30-45 ГГц. Статичне магнітне поле в досліджуваній області зразка створюється за допомогою спеціального концентратора магнітного поля. Автоматизована система керування й реєстрації сигналів дозволяє проведення механічного переміщення зразка відносно робочого зазора концентратора з мінімальним кроком 1 мкм і реєструвати амплітуду НВЧ поля в кожній точці простору із застосуванням цифрового синхронного детектування. Проведено виміри електронного спінового резонансу в контрольних магнітних зразках з відомою намагніченістю насичення.

The design and experimental investigation of the automated scanning ESR-microscope, which is able to detect magnetic inhomogeneity of low-profile magnets and ferromagnets by the method of Electron Spin Resonance (ESR) in 30-45 GHz frequency band is presented. The strong static magnetic field in the working zone of the microscope is created by the use of the special magnetic field concentrator unit. Mechanical shifting of the specimen provides the scanning of the static magnetic field on its surface. The first experimental data, which demonstrate the efficiency of the device operation, are presented and analyzed.