Nem konvencionális mágnesek elektronspin-rezonanciája  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
68807
típus K
Vezető kutató Fehér Titusz
magyar cím Nem konvencionális mágnesek elektronspin-rezonanciája
Angol cím Electron spin resonance in non-conventional magnets
magyar kulcsszavak elektronspin, rezonancia, ESR, mágnes, alacsony dimenziós, frusztrált
angol kulcsszavak electron spin, resonance, ESR, magnetic, low dimensional, frustrated
megadott besorolás
Szilárdtestfizika (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)100 %
zsűri Fizika
Kutatóhely Fizika Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Antal Ágnes
Csányi Gábor
Fülöp Ferenc
Jánossy András
Karaszi Mihály
Nagy Kálmán
Penc Karlo
Tátrainé dr. Szekeres Erzsébet
projekt kezdete 2007-07-01
projekt vége 2011-01-31
aktuális összeg (MFt) 9.331
FTE (kutatóév egyenérték) 6.44
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás célja egyes nem konvencionális mágneses rendszerek fizikai
tulajdonságainak vizsgálata. A kutatás legfontosabb kísérleti eszköze a
multifrekvenciás elektronspin-rezonancia (ESR) spektroszkópia, de
szükség esetén NMR-t, ENDOR-t és SQUID magnetometriát is alkalmazunk. A
vizsgált rendszereket modellezük is: szimmetriáikat elemezve
meghatározzuk az őket leíró mikroszkopikus vagy effektív
Hamilton-operátorokat, amelyeket a kísérletekkel összevetve
meghatározhatjuk azok paramétereit; egyes esetekben pedig DFT
molekuladinamikai szimulációt is fogunk használni.

A vizsgálni szándékozott rendszerek az alábbi három fő típusba
sorolhatók: (i) mágneses nanorészecskék, illetve ezek határesete a
molekuláris mágnesek, (ii) alacsony dimenziós és frusztrált mágnesek, és
(iii) olyan rendszerek, amelyekben a spinekkel más szabadsági fokok is
kölcsönhatnak.

Egyes mintákat a saját laboratóriumunkban fogunk szintetizálni,
ugyanakkor több mintát várhatóan a nemzetközi együttműködéseinkből fogunk
megkapni. A kísérletek egy részét együttműködő laboratóriumokban fogjuk
végezni.

A téma egyértelműen alapkutatás jellegű, még ha részben hasonló
rendszerek potenciális alkalmazása (nagy sűrűségű információtárolás,
mikroszkopikus szenzor stb.) is motiválja, illetve teszi
időszerűvé.
angol összefoglaló
The aim of the proposal is to study the physical properties of
non-conventional magnetic systems. We employ multi-frequency electron
spin resonance (ESR) spectroscopy as the principal experimental
technique, and NMR, ENDOR and SQUID magnetometry as complementary
techniques. We also model the systems: we analyze their symmetries in
order define microscopic and/or effective Hamiltonians that can be
tested against experiments in order to determine their parameters; and
we also use DFT molecular dynamics simulations in some cases.

The systems that we plan to investigate can be classified into the
following three types: (i) magnetic nanoparticles and their limiting
case, the molecular magnets, (ii) low dimensional and frustrated
magnets, and (iii) systems in which the spins also interact with other
degrees of freedom.

Some of the samples will be synthesized in our laboratory, while we
also anticipate to receive several ones from our international
collaborating partners. A part of the experiments will be carried out
in collaborating laboratories.

The proposed research is fundamental even if it is also motivated by the
potential applications (high density information storage, microscopic
sensors etc.) of similar systems, and this is what makes it timely.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A kutatás célja egyes nem konvencionális mágneses rendszerek fizikai tulajdonságainak vizsgálata volt. A kutatás legfontosabb kísérleti eszköze a multifrekvenciás elektronspin-rezonancia (ESR) spektroszkópia volt. A vizsgált rendszereket modelleztük is: meghatározzuk az őket leíró mikroszkopikus vagy effektív Hamilton-operátorokat, amelyeket a kísérletekkel összevetve meghatároztuk azok paramétereit. A vizsgált rendszerek az alábbi három fő típusba sorolhatók: (i) mágneses nanorészecskék, illetve ezek határesete a molekuláris mágnesek, (ii) alacsony dimenziós és frusztrált mágnesek, és (iii) olyan rendszerek, amelyekben a spinekkel más szabadsági fokok is kölcsönhatnak. A legnagyobb hangsúlyt az alacsony dimenziós szerves töltésátviteli sók mágneses tulajdonságainak vizsgálata (ezekhez egyes mintákat a saját laboratóriumunkban szintetizáltunk), és a ferromágnes/szupravezető hibrid vékonyréteg-nanostrukturák vizsgálata kapta. A téma egyértelműen alapkutatás jellegű, még ha részben hasonló rendszerek potenciális alkalmazása (nagy sűrűségű információtárolás, mikroszkopikus szenzor stb.) is motiválta, illetve tette és teszi időszerűvé.
kutatási eredmények (angolul)
The aim of the proposal was to study the physical properties of non-conventional magnetic systems. We employed multi-frequency electron spin resonance (ESR) spectroscopy as the principal experimental technique. We also modeled the systems: we set up their microscopic and/or effective Hamiltonians in order to be tested against experiments and to determine their parameters. The systems that we investigated can be classified into the following three types: (i) magnetic nanoparticles and their limiting case, the molecular magnets, (ii) low dimensional and frustrated magnets, and (iii) systems in which the spins also interact with other degrees of freedom. The focus was on the investigation of the magnetic properties of low-dimensional organic charge transfer salts (some of these samples were synthesized in our own laboratory), and of the ferromagnet/superconductor hybrid thin layer nanostractures. The proposed research was fundamental even if it was also motivated by the potential applications (high density information storage, microscopic sensors etc.) of similar systems, and this is what made and makes it timely.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68807
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Karaszi M: A polioxomolibdát {Mo57Cu6} molekuláris mágnesek ESR spektroszkópiai vizsgálata és a kapott eredmények modellezése, diplomamunka, BME TTK, 2007
Bonda M; Holzapfel M; de Brion S; Darie C; Feher T; Baker PJ; Lancaster T; Blundell SJ; Pratt FL: Effect of magnesium doping on the orbital and magnetic order in LiNiO2, Physical Review B 78: 109903, 2008
Nafradi B; Gaal R; Feher T; Forro L: Microwave frequency modulation in continuous-wave far-infrared ESR utilizing a quasi-optical reflection bridge, Journal of Magnetic Resonance 192: 265-268, 2008
Nafradi B; Gaal R; Sienkiewicz A; Feher T; Forro L: Continuous-wave far-infrared ESR spectrometer for high-pressure measurements, Journal of Magnetic Resonance 195: 206-210, 2008
Szatmári Zsolt: Mágneses vékonyrétegek elektronspin-rezonanciás vizsgálata, diplomamunka, BME TTK, 2008
Nemes NM; Garcia-Hernandez M; Szatmari Z; Feher T; Simon F; Visani C; Pena V; Miller C; Garcia-Barriocanal J; Bruno F; Sefrioui Z; Leon C; Santamaria J: Thickness dependent magnetic anisotropy of ultrathin LCMO epitaxial thin films, IEEE Transactions on Magnetics, 2008
Antal A; Feher T; Janossy A; Tatrai-Szekeres E; Fulop F: Spin Diffusion and Magnetic Eigenoscillations Confined to Single Molecular Layers in the Organic Conductors kappa-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]X (X=Cl,Br), Physical Review Letters 102: 086404, 2009
Lante V; Rousochatzakis I; Penc K; Waldmann O; Mila F: Spin-Peierls instabilities of antiferromagnetic rings in a magnetic field, Physical Review B 79: 180412, 2009
Fleurier R; Bhattacharyya S; Saboungi ML; Raimboux N; Simon P; Kliava J; Magrez A; Feher T; Forro L; Salvetat JP: Increase in the Curie temperature and magnetic anisotropy in FePd/Pt-iron oxide core-shell nanoparticles, Journal of Applied Physics 106: 073903, 2009
Nagy KL; Nafradi B; Kushch ND; Yagubskii EB; Herdtweck E; Feher T; Kiss LF; Forro L; Janossy A: Multifrequency ESR in ET2 MnCu[N(CN)2]4: A radical cation salt with quasi-two-dimensional magnetic layers in a three-dimensional polymeric structure, Physical Review B 80: 104407, 2009
Visani C; Nemes NM; Rocci M; Sefrioui Z; Leon C; te Velthuis SGE; Hoffmann A; Fitzsimmons MR; Simon F; Feher T; Garcia-Hernandez M; Santamaria J: Directionally controlled superconductivity in ferromagnet/superconductor/ferromagnet trilayers with biaxial easy axes, Physical Review B 81: 094512, 2010
Antal A, Feher T, Tatrai-Szekeres E, Fulop F, Nafradi B, Forro L, Janossy A: Inter-layer spin diffusion and electric conductivity in the organic conductors kappa-ET2-Cl and kappa-ET2-Br, arXiv:1006.3939v1, 2010
Antal A; Janossy A; Forro L; Vertelman EJM; van Koningsbruggen PJ; van Loosdrecht PHM: Origin of the ESR spectrum in the Prussian blue analog RbMn[Fe(CN)6].H2O, Physical Review B 82: 014422, 2010
Antal A, Feher T, Nafradi B, Gaal R, Forro L, Janossy A: Measurement of interlayer spin diffusion in the organic conductor κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]X, X=Cl, Br, Physica B: Condensed Matter 405: S168-S171 (Proceeding of the 8th ISCOM; Yamada Conference LXIV, Kyoto, Japan, 2009), 2010
Scherübl Z: Szerves töltésátviteli sók elektronspin-rezonanciás vizsgálata, BSc szakdolgozat, BME TTK, 2010
Nemes NM; Visani C; Leon C; Garcia-Hernandez M; Simon F; Feher T; te Velthuis SGE; Hoffmann A; Santamaria J: Magnetic memory based on La0.7Ca0.3MnO3/YBa2Cu3O7/La0.7Ca0.3MnO3 ferromagnet/superconductor hybrid structures, Applied Physics Letters 97: 032501, 2010
Nafradi B; Olariu A; Forro L; Meziere C; Batail P; Janossy A: Spin dynamics in the S=1/2 antiferromagnetic chain compounds delta-(EDT-TTF-CONMe2)2X (X=AsF6, Br): A multifrequency electron spin resonance study, Physical Review B 81: 224438, 2010
Nagy KL; Quintavalle D; Fehér T; Jánossy A: A Multipurpose High-Frequency ESR Spectrometer for Condensed Matter Research, Applied Magnetic Resonance 40: 47, 2011





 

Projekt eseményei

 
2010-04-12 13:20:47
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Kísérleti Fizika Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem), Új kutatóhely: Fizika Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem).
2009-05-21 10:05:54
Résztvevők változása




vissza »