Здавалка
Главная | Обратная связь

Приложение. Методика расчета концентрации спиновых центров



 

В качестве примера рассмотрим расчет концентрации спиновых центров в образце с использованием стандартной графической программы “Origin”. Аналогичные рассуждения справедливы для любой другой программы как стандартной, так и написанной самостоятельно. Используя рекомендации п.2.3, экспериментальные данные представляются в виде таблицы из двух столбцов A(x) (магнитное поле) и B(y) (интенсивность сигнала ЭПР) и/или графически. Для расчета нам потребуется два спектра: от эталонного образца CuCl2·2H2O и от исследуемого (например, окисленного пористого кремния). Начнем с эталона. Сначала необходимо проверить, совпадает ли уровень шума в спектре с нулевым уровнем. Если нет, измерить курсором величину, на которую сдвинут спектр ЭПР по отношению к нулевой линии y = 0, и вычесть ее из столбца B(y), предварительно выделив его и используя операцию Set Column Values. Затем добавить в таблицу данных еще один столбец C(y) (для этого воспользоваться правой клавишей мыши и операцией Add New Column). Скопировать в него содержимое столбца B(y). После этого, используя опять операцию Set Column Values, задать в командной строке операцию интегрирования: . Причем нумерация порядкового индекса i должна начинаться с двух (i = 2...4096). В результате интегрирования первой производной линии поглощения (столбец B(y)), мы получим саму кривую поглощения ЭПР (столбец C(y)). Далее, задав курсором начало и конец интегрирования на графике, осью х которого является столбец A(x), а осью y столбец C(y), и выбрав операцию интегрирования в строке меню Analysis/Calculus/Integrate, получим численное значение Sэт, представляющее собой площадь под кривой поглощения эталонного образца. Аналогичную операцию необходимо проделать со столбцами данных исследуемого образца. В результате получим численное значение Sx площади под кривой поглощения исследуемого образца. Далее, используя очевидное соотношение: , получим выражение для абсолютной концентрации спиновых центров исследуемого образца : . Напомним, что абсолютная концентрация спиновых центров в эталоне составляет . Абсолютная концентрация спинов, как уже отмечалось (см п.1.4), малоинформативна. Поэтому необходимо пересчитать полученное значение либо на единицу массы, либо на единицу объема или площади поверхности, т.е. Nx будет, соответственно, равно:

.

 

 

* * *

 

Автор выражает благодарность Осминкиной Л.А. и

Силоч А.Ю. за помощь в компьютерном наборе данного учебного пособия.


Список рекомендуемой литературы:

 

1. Д. Вертц, Д. Болтон. Теория и практические приложения метода ЭПР. “Мир”, М., 1975.

2. А. Керрингтон, Э. Мак-Лечлан. Магнитный резонанс и его применение в химии. “Мир”, М., 1970.

3. Ч. Пул. Техника ЭПР-спектроскопии. “Мир”, М., 1970.

4. А.Б.Ройцин, В.М.Маевский. Радиоспектроскопия поверхности твердых тел."Наук. Думка", К., 1992.

5. М.В. Власова, Н.Г. Каказей. Электронный парамагнитный резонанс в механически разрушенных твердых телах. "Наук. Думка", К., 1979.

6. М.В. Власова. Радиоспектроскопические свойства неорганических материалов. Справочник. "Наук. Думка", К., 1987.

7. К.В. Шалимова. Физика полупроводников. “Энергоатомиздат”, М., 1985.

8. М. Бродски. Аморфные полупроводники. “Мир”, М., 1982.

9. Е.А.Константинова. Исследование фотоэлектронных свойств пористого кремния. Диссертация, МГУ, М., 1995.

10. H.J. von Bardeleben, D. Stievenard, A. Grosman, C. Ortega, J. Siejka. Paramagnetic defects in porous silicon. Phys. Rev. B, v.47, p.10899, 1993.

11. O. Regan, M. Gratzel. A low cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized cooloidal TiO2 films. Nature, v.353, p.737, 1991.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.