Cantilever-detected high-frequency electron spin resonance (ESR) is a powerful method of sub-terahertz and terahertz ESR spectroscopy for a tiny magnetic sample at low temperature. In this technique, a small magnetization change associated with ESR transition is detected as deflection of a sample-mounted cantilever. So far, we have succeeded in ESR detection at 370 GHz using a commercial piezoresistive microcantilever. The spin sensitivity was estimated to ${\sim}10^{12}$ spins/gauss. In order to further increase the sensitivity, we adopt a fiber-optic-based detection system using a Fabry-Perot interferometer in place of piezoresistive system. Fabry-Perot cavity is formed between an optical-fiber end and microcantilever surface, and a change in the interference signal, corresponding to the cantilever deflection, is sensitively detected. This system is suitable for low-temperature and high-magnetic-field experiments because of its compact setup and less heat dissipation. In this study, performance of Fabry-Perot interferometer is evaluated, and its application to cantilever-detected ESR measurement is described.
Park, Sangeon;Shim, Jeong Hyun;Kim, Kiwoong;Jeong, Keunhong;Song, Nam Woong
Journal of the Korean Magnetic Resonance Society
/
v.24
no.2
/
pp.53-58
/
2020
Free radicals including reactive oxygen species (ROS) are important chemicals in the research area of biology, pharmaceutical, medical, and environmental science as well as human health risk assessment as they are highly involved in diverse metabolism and toxicity mechanisms through chemical reactions with various components of living bodies. Electron spin resonance (ESR) spectroscopy is a powerful tool for detecting and quantifying those radicals in biological environments. In this work we observed the ESR signal of 2,2,6,6-Tetra-methyl piperidine 1-oxyl (TEMPO) in aqueous solution at various concentrations to estimate the uncertainty factors arising from the experimental conditions and signal treatment methods. As the sample position highly influences the signal intensity, dual ESR tube geometry (consists of a detachable sample tube and a position fixed external tube) was adopted. This type of measurement geometry allowed to get the relative uncertainty of signal intensity lower than 1% when triple measurements are averaged. Linear dependence of signal intensity on the TEMPO concentration, which is required for the quantification of unknown sample, could be obtained over a concentration range of ~103 by optimizing the signal treatment method depending on the concentration range.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2010.02a
/
pp.16-17
/
2010
Molecular spintronics has attracted attentions, which combines molecular electronics with the spin degree of freedom in electron transport. Among various molecules as candidates of the molecular spintronics, single molecule magnet (SMM) is one of the most promising material. SMM molecules show a ferromagnetic behavior even as a single molecule and hold the spin information even after the magnetic field is turned off. Here in this report, we show the spin behavior of SMM molecules adsorbed on the Au surface by combining the observation of Kondo peak in the STS and ESR-STM measurement. Kondo resonance state is formed near the Fermi level when degenerated spin state interacts with conduction electrons. ESR-STM detects the Larmor frequency of the spin in the presence of a magnet field. The sample include $MPc_2$ and $M_2Pc_3$ molecules ($M\;=\;Tb^{3+}$, $Dy^{3+}$, and $Y^{3+}$ Pc=phthalocyanine) whose critical temperature as a ferromagnet reaches 40 K. A clear Kondo peak was observed which is originated from an unpaired electron in the ligand of the molecule, which is the first demonstration of the Kondo peak originated from electron observed in the STS measurement. We also observed corresponding peaks in ESR-STM spectra. [1] In addition we found that the Kondo peak intensity shows a clear variation with the conformational change of the molecule; namely the azimuthal rotational angle of the Pc planes. This indicates that the Kondo resonance is correlated with the molecule electronic state. We examined this phenomena by using STM manipulation technique, where pulse bias application can rotate the relative azimuthal angle of the Pc planes. The result indicates that an application of ~1V pulse to the bias voltage can rotate the Pc plane and the Kondo peaks shows a clear variation in intensity by the molecule's conformational change.
Mesoporous MCM-41 gallosilicate material was synthesized through shifting through shifting gallosilicate polymer equilibrium towards a MCM-41 phase by addition of acid. The location of Cu(II) exchanged into MCM-41 and its interaction with various adsorbate molecules were investigated by electron spin responance and electron spin echo modulation spectroscopies. It was found that in the fresh hydrated material, Cu(II) is octahedrally coordinated to six water molecules. This species is located in a cylindrical channel and rotates rapidly at room temperature. Evacuation at room temperature removes three of these water molecules, leaving the Cu (II) coordinated to three water molecules and anchored to oxygens in the channel wall. Dehydration at 45$0^{\circ}C$ produces one Cu (II) species located in the inner surface of a channel as evidenced by broadening of its ESR lines by oxygen. Adsorption of polar molecules such as water, methanol and ammonia on dehydrated CuNa-MCM-41 gallosilicate material causes changes in the ESR spectrum of Cu (II), indicating the complex formation with these adsorbates. Cu (II) forms a complex with six molecules of methanol as evidenced by an isotropic room temperature ESR signal and ESEM data like upon water adsorption. Cu(II) also forms a complex containing four molecules of ammonia based on resolved nitrogen superhyperfine interaction.
The Kubo formalism and utilizing the projection operator technique (POT) introduced by Kawabata, the electron spin resonance (ESR) line-shape formula for carbon nanotubes through the hyperfine interaction introduced earlier in terms of POT. We can see that the line-width decreases exponentially as the temperature increases. The spin relaxation time show gradual decrease as magnetic field becomes larger. The analysis reveals the peculiarities in spin relaxation inherent to one dimensional system at low temperature and weak magnetic fields. Thus, the present technique is considered to be more convenient to explain the carbon nanotubes as in the case of other optical transitions.
The time resolved electron spin resonance spectroscopy are used to two measurement methods of chemically induced dynamic electron polarization (CIDEP) and absorption ESR. The spectra of the semiquinone radical anion were successively detected in the laser flash photolysis of anthraquinone in the mixtures of 2-propanol and triethylamine. The semiquinone radical anion was fairly stable and its cw ESR could be observed. The rate constant (T1$^{-1}$) of the spin-depolarization of polarized semiquinone radical anion was 2.6 ${\times}\;1-^5$ sec$^{-1}$ and the decay of the radical anion was the first order with the rate constant (K$_1}$) of 300.0 sec$^{-1}$. The intensity of CIDEP spectra increased with the increasing the microwave power, but the Torrey wiggles appeared following with decay curves.
Kim, Moon-Young;Kim, Gui-Ran;Kim, Dong-Sul;Jang, Hong Keun;Kwon, Joong-Ho
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
/
v.44
no.5
/
pp.725-731
/
2015
Electron spin resonance (ESR) analysis was conducted for eight different kinds of dried seafood products to investigate their gamma-irradiation status. The specimens consisted of 0~10 kGy-irradiated bones, which included five dried fishes (plaice, hairtail, saury, herring, and dried filefish) and three dried mollusks (beca squid, dried squid, and mitra squid) without flesh or marrow. ESR analysis showed that irradiated specimens exhibited typical asymmetric signals as compared to non-irradiated specimens. ESR signal intensities of all dried fishery samples significantly increased depending on irradiation dose, whereas hydroxyapetite radicals clearly appeared in irradiated plaice, saury, and hairtail. In comparing hydroxyapatite (HA) ratio, irradiated hairtail showed a greater hydroxyapatite-radical generation rate than plaice and saury, and the HA ratio significantly increased with elevated irradiation dose. However, all irradiated plaice and hairtail samples, including 5 and 10 kGy-irradiated saury, showed radiation-derived radicals, whereas filefish and mollusks did not. From the results, ESR spectroscopy was found to have potential to be applied for identifying irradiated plaice, hairtail, and saury, which all contained bones.
Dosimerty based on electron spin resonance (ESR) analysis of radiation induced free radicals in amino acids is relevant to biological dosimetry applications. Alanine detectors are without walls and are tissue equivalent. Therefore, alanine ESR dosimetry looks promising for use in the therapy level. The dose range of the alanine/ESR dosimetry system can be extended down to 1 Gy. In water phantom the absorbed dose of electrons generated by a medical linear accelerator of different initial energies $(6\~21MeV)$ and therapeutic dose levels (1~60 Gy) was measured. Furthermore, depth dose measurements carried out with alanine dosimeters were compared with ionization chamber measurements. As the results, the measured absorbed doses for shallow depth of initial electron energies above 15 MeV were higher by$2\~5\%$ than those calculated by nominal energy $C_E$ factors. This seems to be caused by low energy scattered beams generated from the scattering foil and electron cones of beam projecting device in medical linear accelerator.
The electron spin resonance signals of $Bi_xCa_{1-x}MnO_3$ have been acquired for two samples of x=0.15 and 0.22. ESR signal of the sample of x=0.15 clearly shows signal shape change into Dysonian with g-value shift at around 165 K so that the charge ordering temperature can be identified. The general features of ESR signal of the two samples well correlate with magnetic susceptibility measurement and also confirm the validity of former investigations.
Fresh (raw roots), white (dried), and red (steamed-drid) ginseng samples were gamma-irradiated at 0 to 7 kGy. Electron spin resonance (ESR) technique was used to characterize the irradiation status of the samples, targeting the radiation-induced cellulose radicals after different sample pretreatments. All non-irradiated samples exhibited a single central signal (g=2.006), whose intensity showed significant increase upon irradiation. The ESR spectra from the radiation-induced cellulose radicals, with two side peaks (g=2.0201 and g=1.9851) equally spaced (${\pm}3mT$) from the central signal, were also observed in the irradiated samples. The core sample analyzed after alcoholic-extraction produced the best results for irradiated fresh ginseng samples. In the case of irradiated white and red ginseng samples, the central (natural) and radiation-induced (two-side peaks corresponding to cellulose radical) signal intensities showed little improvement on alcoholic-extraction. The water-washing step minimized the effect of $Mn^{2+}$, but reduced the intensity of side peaks making them difficult to indentify. The effect of different origins was negligible, however harvesting year showed a clear effect on radiation-induced ESR signals.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.