Supraleitender Magnet und High Power Module für W-Band ESR-Spektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Vorrangig wurden mit dem W-Band-Spektrometer organische Kristalle, die niedrigdimensionale Elektronensysteme oder charakteristische Spin-Anordnungen aufweisen und damit verbunden ungewöhnliche elektronische und magnetische Eigenschaften, in Bezug auf ihre Spindynamik hin untersucht. So konnte an einem zweidimensionalen Elektronensystem ein ESR-Signal als Funktion der Kristallorientierung und der Temperatur charakterisiert werden, was in vorigen Experimenten mittels X-Band-ESR nicht gelungen war, d.h. hier waren die höhere W-Band-Frequenz und das höhere Magnetfeld und die damit einhergehende bessere Empfindlichkeit entscheidend. Auch für Untersuchungen an einem eindimensionalen Leiter war das hohe Magnetfeld notwendig, um ESR-Anzeichen für Ladungsordnung zu identifizieren, konkret eine Linien-Aufspaltung mit nur geringer Variation des ESR g-Faktors. Auch für Untersuchungen an Spin-Liquid- Kandidaten ist das hohe Magnetfeld essentiell, um in Kombination mit anderen Spektrometern (bei niedrigeren Magnetfeldern) das jeweilige Phasendiagramm und die Spindynamik in den verschiedenen Regimes umfassend charakterisieren zu können. Weitere Projekte an dem W-Band-Spektrometer untersuchten die extrem schmale ESR-Linienbreite in Kohlefasern und außerdem den Kondo-Isolator SmB6, der derzeit sowohl aufgrund möglicher topologischer Oberflächenzustände als auch einer extrem ungewöhnlichen Fermi-Fläche intensiv untersucht wird. Hierbei ist ESR eine besonders empfindliche Methode, um Fremdatome anderer seltener Erden (im ppm-Bereich) zu identifizieren, die in der Kristallzucht von Samarium-Verbindungen nicht vollständig zu vermeiden sind und die aufgrund ihres charakteristischen Magnetismus sehr spezifische, lokale Sonden darstellen und uns somit erlauben, Rückschlüsse zu den elektronischen Eigenschaften im Inneren des SmB6 zu ziehen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Double resonance calibration of g factor standards: Carbon fibers as a high precision standard. Journal of Magnetic Resonance, 289, 100-106.
Herb, Konstantin; Tschaggelar, Rene; Denninger, Gert & Jeschke, Gunnar
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Overhauser shift and dynamic nuclear polarization on carbon fibers. Solid State Communications, 274, 5-8.
Herb, Konstantin & Denninger, Gert
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Weak ferromagnetism and glassy state in κ − ( BEDT − TTF ) 2 Hg ( SCN ) 2 Br. Physical Review B, 98(24).
Hemmida, M.; von Nidda, H.-A. Krug; Miksch, B.; Samoilenko, L. L.; Pustogow, A.; Widmann, S.; Henderson, A.; Siegrist, T.; Schlueter, J. A.; Loidl, A. & Dressel, M.
