hrvatski

Izrada dvoosnog rotatora za mjerenje monokristalnog uzorka nuklearnom magnetskom rezonancijom

U eksperimentalnoj zici cvrstog stanja materijali na kojima se vrši zikalno mjerenje su najcešce monokristalni uzorci sa dobro deniranim osima. Mnoga zikalna mjerenja poput transporta, mehanickih i optickih svojstava ovise o orijentaciji uzorka. Magnetske interakcije unose dodatne anizotropije: fero- i antiferomagnetsko ureženje, "single-ion" anizotropija i Dzjalošinski-Moriya interakcija su samo neki od primjera. Neke metode mjerenja uvode i vlastite anizotropije, poput smjera struje u odnosu na magnetsko polje u transportnom mjerenju Hallovog efekta ili poput nuklearne magnetske rezonancije (NMR) koja je osim makroskopskih anizotropija osjetljiva i na lokalne anizotropije gradijenta elektricnog polja i lokalne okoline promatrane jezgre. Zbog ovisnosti eksperimenta o orijentaciji uzorka potrebno je u fizikalnim mjerenjima biti u mogucnosti rotirati uzorak in-situ. Rotacijskim mjerenjima se mogu odrediti tenzori anizotropije, a pravilnom orijentacijom duž visoke simetrije kristala anizotropija se može i reducirati kako bi mjerenja bila jasnija. Razliciti eksperimentalni postavi uvjetuju razlicitu izradu rotatora uzorka. U NMR metodi uzorak se orijentira u odnosu na smjer vanjskog magnetskog polja. Zbog aksijalne simetrije u odnosu na vektor polja, rotacija uzorka po dvije nezavisne osi je dovoljna da se postignu sve moguce orijentacije. Uzorci korišteni u NMRu cvrstog stanja su najcešce malih dimenzija (1 mm3), a zbog potreba NMR metode oko uzorka mora biti usko namotana elektricna zavojnica. Uvjeti kojima se izlaže uzorak i njegova okolina su najcešce jaka magnetska polja (1 T< B < 12 T) i niske temperature (T > 1.6 K). Prilikom dizajna i izrade posebna je pozornost posvecena gore navedenim uvjetima u kojima ce rotator morati raditi te na preciznosti rotacije u obje osi. Rotator je dizajniran u suradnji sa vanjskim suradnikom Marinom Lukasom (mag. ing. mech.). Zupcanici i pužni prijenosi su kupljeni a svi precizni dijelovi su izražđeni u mehanickoj radionici sa preciznim erozimatom sa žicom ("wire-EDM"). Manji potporni dijelovi su izrađženi u radionici Fizickog odsjeka. Izrada ovog rotatora predstavlja dobar primjer suradnje znanosti i tehnologije na dobrobit obiju strana. [1] T. Shiroka et. al., Rev. Sci. Ins. 83, 093901 (2012) [2] Suzuki et. al., Cryogenics 37, 275 (1997)

dvoosni rotator ; gradnja

nije evidentirano