材料のESR - 電気検出磁気共鳴 ② -

EDMR測定方法

電極をつないだ試料を共振器(キャビティ)にセットし、通常のESR測定と同様にマイクロ波を照射しながら磁場を掃引します(図1)。EDMR測定は、一般に100mW以上の強力なマイクロ波パワーで行われます。このとき試料には、一定の電圧・電流が投入されています。共鳴が起きると試料の電気抵抗が変化しますので、これを電流変化として検出します。電流が流れる試料で、その電流が流れる原因が電子スピンの存在に起因するのであれば、原理的にはEDMR測定が可能です。その際、信号に誘導電流がかからないようにケーブルの配置を調整します。これは磁場中に配置したケーブルがループ回路を形成すると、ここを変調磁場が横切ることで誘導電流が生ずるためです。図2は整流ダイオードに電流を流した際に観測されたEMDR信号です。

図1. EDMRシステム

図2. ダイオードのEMDR信号

EDMR装置の主な仕様

♦ EDMRコントローラー

• 入力インピーダンス：
  100 kΩ ～ 1GΩ (9種類)
• バイアス出力電流：
  0 ～ 100 μA
• バイアス出力電圧：
  CV(定電圧)、CC(定電流)モード; 0 ～ 1V or 0 ～ 10V
  CRモード(定抵抗); 0 ～ 10V

♦ 専用セル

※EDMR測定用に80Hzの変調コイルが必要です。

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