Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 21

Dijana Žilić IRB-Laboratorij za magnetske rezonancije mentor: Boris Rakvin PowerPoint PPT Presentation


  • 119 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Seminar iz Eksperimentalnih istraživanja u fizici čvrstog stanja: EPR mjerenja magnetskog polja na površini jednomolekulskih magneta Mn12 i Fe8. Dijana Žilić IRB-Laboratorij za magnetske rezonancije mentor: Boris Rakvin. Jednomolekulski magneti. Jednodomenske čestice->superparamagnetizam

Download Presentation

Dijana Žilić IRB-Laboratorij za magnetske rezonancije mentor: Boris Rakvin

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Seminar iz Eksperimentalnih istraživanja u fizici čvrstog stanja:EPR mjerenja magnetskog polja na površini jednomolekulskih magneta Mn12 i Fe8

Dijana Žilić

IRB-Laboratorij za magnetske rezonancije

mentor: Boris Rakvin


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Jednomolekulski magneti

  • Jednodomenske čestice->superparamagnetizam

  • Tradicionalne čestice-razlika po obliku i veličini

Prednosti jednomolekulskih magneta:

  • Identične čestice

  • Poznat spin osnovnog stanja

  • Poznata magnetska anizotropija

  • Jednostavna magnetska mjerenja


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Mn12

Mn12O12[(CH3COO)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O

  • Lis,1980. god

  • Tetragonska kristalna simetrija:

    a=1.73nm, b=c=1.24nm; α=β=γ=90°

  • Ukupan broj stanja: (2x2+1)8(2x3/2+1)4=108

  • U osnovnom stanju: S=10

  • Velika magnetokristalinična anizotropija: 65K

Mn3+,S=2

Mn4+,S=3/2

kisik


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Mn12

  • Hamiltonijan:

    H=DSz2+BSz4+C(S+4+S-4)-gμBHSz

  • HF-EPR: D/k=-0.56K, B/k=-1.1x10-3K, C/k=2.9x10-5K

  • H≈DSz2-gμBHSz

Kvantno tuneliranje

magnetizacije

visina barijere≈65K

Bez mag. polja

U mag. polju

D.Pajić, K.Zadro


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Fe8

[Fe8(tacn)6O2(OH)12]8+[Br8·9H2O]8-

tacn=1,4,7-triazaciklonan tj. N3C6H15

  • Wieghardt,1984. god.

  • Triklinska kristalna simetrija:

    a=1.05nm, b=1.41nm, c=1.50nm;

    α=89.9°, β=109.7°, γ=109.3°

Fe3+,S=5/2

kisik


Dijana ili irb laboratorij za magnetske rezonancije mentor boris rakvin

Fe8

  • Ukupan broj stanja: (2x5/2+1)8=1679616

  • Ukupan spin u osnovnom stanju: S=10

  • Magnetokristalinična anizotropija: 25K

  • Biaksijalna anizotropija

  • Hamiltonijan:

    H≈DSz2+E(Sx2-Sy2)-gμBHSz

  • HF-EPR: D/k=-0.27K i E/k=0.046K


Kristali

Kristali

Monokristali veličine nekoliko mm3, mase nekoliko mg

Sinteza:

Naresh S. Dalal

Department of Chemistry and National High Magnetic Field Laboratory

Florida State University


Epr probe

EPR probe

DPPH (2,2 diphenyl-1-picrylhidrazyl)

stabilni organski slobodni radikal

prašak

širina linije: 1.2G

S=1/2

g=2.0037

TCNQ (N-methylphenazinium tetracyanoquinodimethane)

organski vodič

igličast

širina linije: 0.2G

S=1/2

g=2.0030


Epr e lektronska p aramagnetska r ezonancija

EPR-Elektronska Paramagnetska Rezonancija

  • detektira nesparene elektrone

rezonantni uvjet:


Eksperimentalni ure aj

Eksperimentalni uređaj

EPR spektrometar Bruker 580 FT/CW

  • X-područje: 9.5GHz, 3400G

  • modulacija 0.1G pri 100kHz

  • 300-4K


Squid s uperconducting q uantum i nterference d evice

SQUID-Superconducting Quantum Interference Device

1.8-300K

100G


Metoda

Metoda

signal samih proba


Epr spektri

DPPH+Fe8

EPR spektri


Pomak rezonantnih linija

DPPH+Fe8

Pomak rezonantnih linija

Dipolarni model:

B0se =B0 + Bshe (1 – 3 cos2θ)

B0sh =B0 - Bshh (1 – 3 cos2θ)

Najveći pomaci su:

-2Bshe za Θ=0° i Bshe za Θ=90°

Odnos 2:1


Usporedba sa squid rezultatima

DPPH+Fe8

Usporedba sa SQUID rezultatima


Epr spektri1

TCNQ+Mn12

EPR spektri


Proba tcnq

TCNQ+Mn12

Proba TCNQ

(SEM)

X 60

X 1500


Temperaturna ovisnost pomaka rezonantnih linija

TCNQ+Mn12

Temperaturna ovisnost pomaka rezonantnih linija


Kutna ovisnost

TCNQ+Mn12

Kutna ovisnost


Usporedba sa squid mjerenjima

TCNQ+Mn12

Usporedba sa SQUID mjerenjima


Rezultati

Rezultati:

  • Iznos magnetskog polja na površini: oko 10 G

  • Mag. polje na površini proporcionalno je ukupnoj magnetizaciji

  • Gradijent mag. polja na T=10 K: oko 50 T/m

Rakvin, Boris; Žilić Dijana; Dalal Naresh S.; North J.Micah; Cevc Pavle; Arčon Denis; Zadro Krešo,An EPR method for probing surface magnetic fields, dipolar distances, and magnetization fluctuations in single molecule magnets,Spectrochimica Acta Part A60 (2004), 1241-1245.

Rakvin, Boris; Žilić, Dijana; North J. Micah, Dalal, Naresh S,Probing magnetic fields on crystals of the nanomagnet Mn12-acetate by electron paramagnetic resonance, Journal of Magnetic Resonance165 (2003), 260-264.


  • Login