MAPON-Untersuchungen am System 82BrFe
MAPON-Untersuchungen am System 82BrFe
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DissertationPrüfungsdatum
07.07.2004Datum der Veröffentlichung
2004Erstgutachter
Herzog, PeterZweitgutachter
Maier, KarlMetadaten
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Inhalt
Mit Hilfe der Tieftemperaturkernorientierung LTNO (Low Temperature Nuclear Orientation) haben frühere Messungen der Hyperfeinwechselwirkung im System 82BrFe (hergestellt durch Ionenimplantation von Br in Fe) gezeigt, dass die NMR/ON-Resonanzspektren (Nuclear Magnetic Resonance on Oriented Nuclei) für warm (Raumtemperatur) und kalt ( T < 0,2 K) implantierte Proben drastische Unterschiede aufweisen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieses System 82BrFe mit der neuen LTNO-Messtechnik MAPON (Modulated Adiabatic Passage of Oriented Nuclei) untersucht und die Frage, inwieweit elektrische Quadrupolwechselwirkung für die Unterschiede der Resonanzkurven bei warm und kalt implantierten Proben verantwortlich ist, zumindest teilweise geklärt. Dazu wurden an der Kernorientierungsanlage FOLBIS Br-Ionen in Fe-Einkristalle implantiert und die Hyperfeinwechselwirkung jeweils mit einer der drei prinzipiellen Kristallrichtungen [100], [110] und [111] im kubisch-raumzentrierten α-Fe als Quantisierungsachse untersucht. Die ermittelten Verteilungen des elektrischen Feldgradienten, der, wie diese Arbeit zeigt, hauptsächlich auf Gitterdefekte und nicht auf einen nicht komplett unterdrückten Bahndrehimpuls der 3p-Elektronen des Br-Atoms oder Effekte durch Magnetostriktion zurückzuführen ist, erklären einige der NMR/ON-Resonanzbreiten. Dies zeigt eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Computersimulation der NMR/ON-Resonanzspektren, der die Ergebnisse der MAPON-Messungen zu Grunde gelegt wurden.
Neben den MAPON- und AFP-Messungen (Adiabatic Fast Passage) wurde mit Hilfe der statischen Kernorientierung NO (Nuclear Orientation) und der Methode NMR/ON die in [1] gemessene Abhängigkeit der NMR/ON-Linien und der relativen Stärke der Linienkomponenten der Anteile mit verschiedener NO-Wechselwirkung von der Implantationsdosis für warm und kalt implantierte Proben um eine Größenordnung zu niedrigeren Dosen hin erweitert.
Zum ersten mal wurden Relaxationsdaten von Br in Fe in Abhängigkeit des äußeren Magnetfeldes gemessen. Diese zeigen, ähnlich dem Verlauf der Relaxationsdaten von 131IFe [2], bei niedrigen äußeren Magnetfeldern eine "maximum-ähnliche" Struktur.
Zusätzlich zu den 82BrFe-Experimenten wurde die Hyperfeinwechselwirkung auch im "reinen" System 59FeFe untersucht. Neben NO und NMR/ON-Messungen wurden auch AFP- und MAPON-Messungen durchgeführt. Die dabei verwendete Quantisierungsachse war die [110]-Richtung einer Fe-Einkristallfolie [3]. Die so ermittelte, schmale Verteilung des elektrischen Feldgradienten von 59FeFe kann auf einen nicht vollständig unterdrückten Bahndrehimpuls der 3d-Elektronen der Fe-Atome zurückgeführt werden.
Literatur
[1] Untersuchung der Hyperfeinwechselwirkung von Brom in Eisen nach Implantation bei Raumtemperatur und Temperaturen unter 0,2 K. Doktorarbeit, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (1989).
[2] H.D. RÜTER, W. HAAKS, E.W. DUCZYNSKI, E. GERDAU, D. VISSER AND L. NIESEN: Nuclear Spin-Lattice Relaxation of 131I in Fe Single Crystals. Hyp. Int. 9, 385 (1981).
[3] G. SEEWALD, E. ZECH, E. HAGN AND H.-J.KÖRNER: Fe foils with single-crystal-like texture for hyperfine interaction studies: Anisotropy of the hyperfine field in Fe. Phys. Rev. B 68, 014402 (2003
Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieses System 82BrFe mit der neuen LTNO-Messtechnik MAPON (Modulated Adiabatic Passage of Oriented Nuclei) untersucht und die Frage, inwieweit elektrische Quadrupolwechselwirkung für die Unterschiede der Resonanzkurven bei warm und kalt implantierten Proben verantwortlich ist, zumindest teilweise geklärt. Dazu wurden an der Kernorientierungsanlage FOLBIS Br-Ionen in Fe-Einkristalle implantiert und die Hyperfeinwechselwirkung jeweils mit einer der drei prinzipiellen Kristallrichtungen [100], [110] und [111] im kubisch-raumzentrierten α-Fe als Quantisierungsachse untersucht. Die ermittelten Verteilungen des elektrischen Feldgradienten, der, wie diese Arbeit zeigt, hauptsächlich auf Gitterdefekte und nicht auf einen nicht komplett unterdrückten Bahndrehimpuls der 3p-Elektronen des Br-Atoms oder Effekte durch Magnetostriktion zurückzuführen ist, erklären einige der NMR/ON-Resonanzbreiten. Dies zeigt eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Computersimulation der NMR/ON-Resonanzspektren, der die Ergebnisse der MAPON-Messungen zu Grunde gelegt wurden.
Neben den MAPON- und AFP-Messungen (Adiabatic Fast Passage) wurde mit Hilfe der statischen Kernorientierung NO (Nuclear Orientation) und der Methode NMR/ON die in [1] gemessene Abhängigkeit der NMR/ON-Linien und der relativen Stärke der Linienkomponenten der Anteile mit verschiedener NO-Wechselwirkung von der Implantationsdosis für warm und kalt implantierte Proben um eine Größenordnung zu niedrigeren Dosen hin erweitert.
Zum ersten mal wurden Relaxationsdaten von Br in Fe in Abhängigkeit des äußeren Magnetfeldes gemessen. Diese zeigen, ähnlich dem Verlauf der Relaxationsdaten von 131IFe [2], bei niedrigen äußeren Magnetfeldern eine "maximum-ähnliche" Struktur.
Zusätzlich zu den 82BrFe-Experimenten wurde die Hyperfeinwechselwirkung auch im "reinen" System 59FeFe untersucht. Neben NO und NMR/ON-Messungen wurden auch AFP- und MAPON-Messungen durchgeführt. Die dabei verwendete Quantisierungsachse war die [110]-Richtung einer Fe-Einkristallfolie [3]. Die so ermittelte, schmale Verteilung des elektrischen Feldgradienten von 59FeFe kann auf einen nicht vollständig unterdrückten Bahndrehimpuls der 3d-Elektronen der Fe-Atome zurückgeführt werden.
Literatur
[1] Untersuchung der Hyperfeinwechselwirkung von Brom in Eisen nach Implantation bei Raumtemperatur und Temperaturen unter 0,2 K. Doktorarbeit, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (1989).
[2] H.D. RÜTER, W. HAAKS, E.W. DUCZYNSKI, E. GERDAU, D. VISSER AND L. NIESEN: Nuclear Spin-Lattice Relaxation of 131I in Fe Single Crystals. Hyp. Int. 9, 385 (1981).
[3] G. SEEWALD, E. ZECH, E. HAGN AND H.-J.KÖRNER: Fe foils with single-crystal-like texture for hyperfine interaction studies: Anisotropy of the hyperfine field in Fe. Phys. Rev. B 68, 014402 (2003
Schlagwörter
Tieftemperaturkernorientierung, NMR/ON, NO, AFP, MAPON, Ionenimplantation, Hyperfeinwechselwirkung (magnetische), Quadrupolwechselwirkung (elektrische)
Klassifikation (DDC)
530 PhysikTramm, Christian: MAPON-Untersuchungen am System 82BrFe. - Bonn, 2004. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-03832
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-03832
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieses System 82BrFe mit der neuen LTNO-Messtechnik MAPON (Modulated Adiabatic Passage of Oriented Nuclei) untersucht und die Frage, inwieweit elektrische Quadrupolwechselwirkung für die Unterschiede der Resonanzkurven bei warm und kalt implantierten Proben verantwortlich ist, zumindest teilweise geklärt. Dazu wurden an der Kernorientierungsanlage FOLBIS Br-Ionen in Fe-Einkristalle implantiert und die Hyperfeinwechselwirkung jeweils mit einer der drei prinzipiellen Kristallrichtungen [100], [110] und [111] im kubisch-raumzentrierten α-Fe als Quantisierungsachse untersucht. Die ermittelten Verteilungen des elektrischen Feldgradienten, der, wie diese Arbeit zeigt, hauptsächlich auf Gitterdefekte und nicht auf einen nicht komplett unterdrückten Bahndrehimpuls der 3p-Elektronen des Br-Atoms oder Effekte durch Magnetostriktion zurückzuführen ist, erklären einige der NMR/ON-Resonanzbreiten. Dies zeigt eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Computersimulation der NMR/ON-Resonanzspektren, der die Ergebnisse der MAPON-Messungen zu Grunde gelegt wurden.
Neben den MAPON- und AFP-Messungen (Adiabatic Fast Passage) wurde mit Hilfe der statischen Kernorientierung NO (Nuclear Orientation) und der Methode NMR/ON die in [1] gemessene Abhängigkeit der NMR/ON-Linien und der relativen Stärke der Linienkomponenten der Anteile mit verschiedener NO-Wechselwirkung von der Implantationsdosis für warm und kalt implantierte Proben um eine Größenordnung zu niedrigeren Dosen hin erweitert.
Zum ersten mal wurden Relaxationsdaten von Br in Fe in Abhängigkeit des äußeren Magnetfeldes gemessen. Diese zeigen, ähnlich dem Verlauf der Relaxationsdaten von 131IFe [2], bei niedrigen äußeren Magnetfeldern eine "maximum-ähnliche" Struktur.
Zusätzlich zu den 82BrFe-Experimenten wurde die Hyperfeinwechselwirkung auch im "reinen" System 59FeFe untersucht. Neben NO und NMR/ON-Messungen wurden auch AFP- und MAPON-Messungen durchgeführt. Die dabei verwendete Quantisierungsachse war die [110]-Richtung einer Fe-Einkristallfolie [3]. Die so ermittelte, schmale Verteilung des elektrischen Feldgradienten von 59FeFe kann auf einen nicht vollständig unterdrückten Bahndrehimpuls der 3d-Elektronen der Fe-Atome zurückgeführt werden.
Literatur
[1] Untersuchung der Hyperfeinwechselwirkung von Brom in Eisen nach Implantation bei Raumtemperatur und Temperaturen unter 0,2 K. Doktorarbeit, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (1989).
[2] H.D. RÜTER, W. HAAKS, E.W. DUCZYNSKI, E. GERDAU, D. VISSER AND L. NIESEN: Nuclear Spin-Lattice Relaxation of 131I in Fe Single Crystals. Hyp. Int. 9, 385 (1981).
[3] G. SEEWALD, E. ZECH, E. HAGN AND H.-J.KÖRNER: Fe foils with single-crystal-like texture for hyperfine interaction studies: Anisotropy of the hyperfine field in Fe. Phys. Rev. B 68, 014402 (2003},
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieses System 82BrFe mit der neuen LTNO-Messtechnik MAPON (Modulated Adiabatic Passage of Oriented Nuclei) untersucht und die Frage, inwieweit elektrische Quadrupolwechselwirkung für die Unterschiede der Resonanzkurven bei warm und kalt implantierten Proben verantwortlich ist, zumindest teilweise geklärt. Dazu wurden an der Kernorientierungsanlage FOLBIS Br-Ionen in Fe-Einkristalle implantiert und die Hyperfeinwechselwirkung jeweils mit einer der drei prinzipiellen Kristallrichtungen [100], [110] und [111] im kubisch-raumzentrierten α-Fe als Quantisierungsachse untersucht. Die ermittelten Verteilungen des elektrischen Feldgradienten, der, wie diese Arbeit zeigt, hauptsächlich auf Gitterdefekte und nicht auf einen nicht komplett unterdrückten Bahndrehimpuls der 3p-Elektronen des Br-Atoms oder Effekte durch Magnetostriktion zurückzuführen ist, erklären einige der NMR/ON-Resonanzbreiten. Dies zeigt eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Computersimulation der NMR/ON-Resonanzspektren, der die Ergebnisse der MAPON-Messungen zu Grunde gelegt wurden.
Neben den MAPON- und AFP-Messungen (Adiabatic Fast Passage) wurde mit Hilfe der statischen Kernorientierung NO (Nuclear Orientation) und der Methode NMR/ON die in [1] gemessene Abhängigkeit der NMR/ON-Linien und der relativen Stärke der Linienkomponenten der Anteile mit verschiedener NO-Wechselwirkung von der Implantationsdosis für warm und kalt implantierte Proben um eine Größenordnung zu niedrigeren Dosen hin erweitert.
Zum ersten mal wurden Relaxationsdaten von Br in Fe in Abhängigkeit des äußeren Magnetfeldes gemessen. Diese zeigen, ähnlich dem Verlauf der Relaxationsdaten von 131IFe [2], bei niedrigen äußeren Magnetfeldern eine "maximum-ähnliche" Struktur.
Zusätzlich zu den 82BrFe-Experimenten wurde die Hyperfeinwechselwirkung auch im "reinen" System 59FeFe untersucht. Neben NO und NMR/ON-Messungen wurden auch AFP- und MAPON-Messungen durchgeführt. Die dabei verwendete Quantisierungsachse war die [110]-Richtung einer Fe-Einkristallfolie [3]. Die so ermittelte, schmale Verteilung des elektrischen Feldgradienten von 59FeFe kann auf einen nicht vollständig unterdrückten Bahndrehimpuls der 3d-Elektronen der Fe-Atome zurückgeführt werden.
Literatur
[1] Untersuchung der Hyperfeinwechselwirkung von Brom in Eisen nach Implantation bei Raumtemperatur und Temperaturen unter 0,2 K. Doktorarbeit, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (1989).
[2] H.D. RÜTER, W. HAAKS, E.W. DUCZYNSKI, E. GERDAU, D. VISSER AND L. NIESEN: Nuclear Spin-Lattice Relaxation of 131I in Fe Single Crystals. Hyp. Int. 9, 385 (1981).
[3] G. SEEWALD, E. ZECH, E. HAGN AND H.-J.KÖRNER: Fe foils with single-crystal-like texture for hyperfine interaction studies: Anisotropy of the hyperfine field in Fe. Phys. Rev. B 68, 014402 (2003},
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