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

【摘要】：電子自旋共振(ESR)也稱(chēng)為電子順磁共振(EPR)是一種研究磁性材料微觀信息的測(cè)量手段。早期的ESR研究受到磁場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)磁場(chǎng)ESR。本論文詳細(xì)介紹并分析了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)ESR裝置構(gòu)成及原理,基于LabVIEW平臺(tái)開(kāi)發(fā)并完成一套ESR測(cè)量控制系統(tǒng),并開(kāi)展了一些初步的研究。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)能夠高效地完成ESR測(cè)量工作。本論文主要包括以下內(nèi)容:第一章:簡(jiǎn)述了高頻強(qiáng)磁場(chǎng)ESR的研究背景,以及在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)下研制ESR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原因。第二章:詳細(xì)介紹了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)成。第三章:介紹了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)下的ESR實(shí)驗(yàn)裝置。研究了ESR信號(hào)與溫度的探測(cè)方法,溫度的控制方法,并闡述了測(cè)量桿和微波系統(tǒng)的組成。第四章:簡(jiǎn)述了虛擬儀器平臺(tái)的開(kāi)發(fā)原理與開(kāi)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(tái)下的儀器驅(qū)動(dòng)編程。第五章:基于LabVIEW平臺(tái)完成了一套ESR測(cè)量程序,使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋咝н\(yùn)行。第六章:使用Ba3MnSb2O9和Ca3ZnMnO6樣品測(cè)試ESR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并對(duì)測(cè)量結(jié)果做出了簡(jiǎn)要分析。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高精度的ESR測(cè)量,頻率范圍覆蓋60-520 GHz,溫度低至2K最高磁場(chǎng)為30 T。此外還使用軟件實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控。對(duì)于實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的數(shù)據(jù)處理程序。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作穩(wěn)定,自動(dòng)化程度高,能夠高效的完成ESR測(cè)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(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O441.4

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