本文選題：脈沖強磁場 + 電子自旋共振�。� 參考：《華中科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：電子自旋共振(ESR)也稱為電子順磁共振(EPR)是一種研究磁性材料微觀信息的測量手段。早期的ESR研究受到磁場強度的限制,微波頻率僅限于X波段,所記錄的波譜分辨率較低。為了獲得更高分辨率的波譜,則需要使用高頻強磁場ESR。本論文詳細介紹并分析了脈沖強磁場ESR裝置構(gòu)成及原理,基于LabVIEW平臺開發(fā)并完成一套ESR測量控制系統(tǒng),并開展了一些初步的研究。實驗表明,該系統(tǒng)能夠高效地完成ESR測量工作。本論文主要包括以下內(nèi)容:第一章:簡述了高頻強磁場ESR的研究背景,以及在脈沖強磁場下研制ESR實驗系統(tǒng)的原因。第二章:詳細介紹了脈沖強磁場實驗環(huán)境的構(gòu)成。第三章:介紹了脈沖強磁場平臺下的ESR實驗裝置。研究了ESR信號與溫度的探測方法,溫度的控制方法,并闡述了測量桿和微波系統(tǒng)的組成。第四章:簡述了虛擬儀器平臺的開發(fā)原理與開發(fā)需求,研究了使用虛擬儀器完成儀器控制的步驟,包括總線連接和LabVIEW平臺下的儀器驅(qū)動編程。第五章:基于LabVIEW平臺完成了一套ESR測量程序,使實驗?zāi)軌蚋咝н\行。第六章:使用Ba3MnSb2O9和Ca3ZnMnO6樣品測試ESR實驗系統(tǒng),并對測量結(jié)果做出了簡要分析。該實驗系統(tǒng)實現(xiàn)了高精度的ESR測量,頻率范圍覆蓋60-520 GHz,溫度低至2K最高磁場為30 T。此外還使用軟件實現(xiàn)了遠程溫度監(jiān)控。對于實驗測量結(jié)果,開發(fā)了專用的數(shù)據(jù)處理程序。該實驗系統(tǒng)工作穩(wěn)定,自動化程度高,能夠高效的完成ESR測量任務(wù)。
[Abstract]:Electron spin resonance (ESR), also known as electron paramagnetic resonance (EPR), is a measurement method for studying the microscopic information of magnetic materials.The early ESR study was limited by the magnetic field intensity, the microwave frequency was limited to X band, and the spectral resolution was low.In order to obtain higher resolution spectrum, high frequency and strong magnetic field ESRs are needed.This paper introduces and analyzes the structure and principle of pulsed high magnetic field (ESR) device in detail, develops and completes a set of ESR measurement and control system based on LabVIEW platform, and carries out some preliminary research.Experiments show that the system can accomplish ESR measurement efficiently.The main contents of this thesis are as follows: chapter 1: the research background of high frequency and strong magnetic field (ESR) and the reasons for the development of ESR experimental system under pulsed high magnetic field are briefly introduced.Chapter 2: the composition of the experimental environment of pulsed strong magnetic field is introduced in detail.Chapter 3: the ESR experimental device under the pulsed strong magnetic field platform is introduced.The detection method of ESR signal and temperature, the method of temperature control, and the composition of measuring rod and microwave system are studied.Chapter 4: the development principle and requirement of virtual instrument platform are briefly introduced, and the steps of instrument control using virtual instrument are studied, including bus connection and instrument driver programming based on LabVIEW platform.Chapter 5: a set of ESR measurement program based on LabVIEW platform is completed to make the experiment run efficiently.Chapter 6: the ESR experimental system is tested by Ba3MnSb2O9 and Ca3ZnMnO6 samples, and the results are analyzed briefly.The experimental system achieves high precision ESR measurement. The frequency range is 60-520 GHz, and the temperature is as low as 2K and the maximum magnetic field is 30 T.In addition, the software is used to realize remote temperature monitoring.For the experimental results, a special data processing program is developed.The system works stably, has high degree of automation, and can accomplish ESR measurement efficiently.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O441.4

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