fbpx
Wikipedia

Espectroscopía de microondas

Agosto 05, 2021

La espectroscopía de microondas es el método de espectroscopía que emplea microondas, es decir, radiación electromagnética en frecuencias de GHz, para el estudio de la materia.

En física molecular

En el campo de la física molecular, la espectroscopia de microondas se usa comúnmente para sondear la rotación de moléculas.[1]​

En física de la materia condensada

En el campo de la física de la materia condensada, la espectroscopía de microondas se utiliza para detectar fenómenos dinámicos de cargas o espines en frecuencias de GHz (correspondientes a escalas de tiempo de nanosegundos) y escalas de energía en el régimen µeV. En consonancia con estas escalas de energía, la espectroscopía de microondas en sólidos se realiza a menudo en función de la temperatura (hasta regímenes criogénicos de unos pocos K o incluso inferiores)[2]​ y/o del campo magnético (con campos de hasta varios T). La espectroscopia tradicionalmente considera la respuesta dependiente de la frecuencia de los materiales y, en el estudio de los dieléctricos, la espectroscopia de microondas a menudo cubre un amplio rango de frecuencias. Por el contrario, tanto para muestras conductoras como para resonancia magnética, los experimentos a una frecuencia fija son habituales (utilizando un resonador de microondas de alta sensibilidad),[3]​ pero también son posibles las mediciones dependientes de la frecuencia.[4]​

Sondando cargas en la física de la materia condensada

Para materiales aislantes (tanto sólidos como líquidos),[5]​ sondear la dinámica de carga con microondas es parte de la espectroscopia dieléctrica. Entre los materiales conductores, los superconductores son una clase de material que a menudo se estudia con espectroscopía de microondas, proporcionando información sobre la profundidad de penetración (gobernada por el condensado superconductor),[3]​[6]​ brecha de energía (excitación de una sola partícula de pares de Cooper) y dinámica de cuasipartículas.[7]​

Otra clase de material que se ha estudiado utilizando espectroscopía de microondas a bajas temperaturas son los metales fermiónicos pesados con tasas de relajación Drude en frecuencias de GHz.[4]​

Espines perspicaces en físicas de la materia condensada

Las microondas que inciden sobre la materia suelen interactuar con las cargas y también con los espines (a través de los componentes del campo eléctrico y magnético, respectivamente), y la respuesta de la carga suele ser mucho más fuerte que la respuesta del espín. Pero en el caso de la resonancia magnética, los espines se pueden probar directamente con microondas. Para materiales paramagnéticos, esta técnica se denomina resonancia de espín electrónico (ESR) y para materiales ferromagnéticos resonancia ferromagnética (FMR).[8]​ En el caso paramagnético, tal experimento prueba la división de Zeeman, con una relación lineal entre el campo magnético externo estático y la frecuencia del campo de microondas de prueba. Una combinación popular, implementada en los espectrómetros ESR de banda X comerciales, es aproximadamente 0.3 T (campo estático) y 10   GHz (frecuencia de microondas) para un material típico con un factor g de electrones cercano a 2.

Referencias

  1. Gordy, W. (1970). A. Weissberger, ed. Microwave Molecular Spectra in Technique of Organic Chemistry IX. New York: Interscience. 
  2. Krupka, J. (1999). «Complex permittivity of some ultralow loss dielectric crystals at cryogenic temperatures». Meas. Sci. Technol. 10: 387-392. Bibcode:1999MeScT..10..387K. doi:10.1088/0957-0233/10/5/308. 
  3. ↑ Hardy, W. N. (1999). «Precision measurements of the temperature dependence of λ in YBa2Cu3O6.95: Strong evidence for nodes in the gap function». Phys. Rev. Lett. 70: 3999-4002. Bibcode:1993PhRvL..70.3999H. PMID 10054019. doi:10.1103/PhysRevLett.70.3999. 
  4. ↑ Scheffler, M. (2013). «Microwave spectroscopy on heavy-fermion systems: Probing the dynamics of charges and magnetic moments». Phys. Status Solidi B 250: 439-449. Bibcode:2013PSSBR.250..439S. arXiv:1303.5011. doi:10.1002/pssb.201200925. 
  5. Kaatze, U.; Feldman, Y. (2006). «Broadband dielectric spectrometry of liquids and biosystems». Meas. Sci. Technol. 17: R17-R35. Bibcode:2006MeScT..17R..17K. doi:10.1088/0957-0233/17/2/R01. 
  6. Hashimoto, K. (2009). «Microwave Penetration Depth and Quasiparticle Conductivity of PrFeAsO1−y Single Crystals: Evidence for a Full-Gap Superconductor». Phys. Rev. Lett. 102: 017002. Bibcode:2009PhRvL.102a7002H. arXiv:0806.3149. doi:10.1103/PhysRevLett.102.017002. 
  7. Hosseini, A. (1999). «Microwave spectroscopy of thermally excited quasiparticles in YBa2Cu3O6.99». Phys. Rev. B 60: 1349-1359. Bibcode:1999PhRvB..60.1349H. arXiv:cond-mat/9811041. doi:10.1103/PhysRevB.60.1349. 
  8. Farle, M. (1998). «Ferromagnetic resonance of ultrathin metallic layers». Rep. Prog. Phys. 61: 755-826. Bibcode:1998RPPh...61..755F. doi:10.1088/0034-4885/61/7/001. 

Enlaces externos

  •   Datos: Q48967832

Agosto 05, 2021
espectroscopía, microondas, espectroscopía, microondas, método, espectroscopía, emplea, microondas, decir, radiación, electromagnética, frecuencias, para, estudio, materia, Índice, física, molecular, física, materia, condensada, sondando, cargas, física, mater. La espectroscopia de microondas es el metodo de espectroscopia que emplea microondas es decir radiacion electromagnetica en frecuencias de GHz para el estudio de la materia Indice 1 En fisica molecular 2 En fisica de la materia condensada 2 1 Sondando cargas en la fisica de la materia condensada 2 2 Espines perspicaces en fisicas de la materia condensada 3 Referencias 4 Enlaces externosEn fisica molecular EditarEn el campo de la fisica molecular la espectroscopia de microondas se usa comunmente para sondear la rotacion de moleculas 1 En fisica de la materia condensada EditarEn el campo de la fisica de la materia condensada la espectroscopia de microondas se utiliza para detectar fenomenos dinamicos de cargas o espines en frecuencias de GHz correspondientes a escalas de tiempo de nanosegundos y escalas de energia en el regimen µeV En consonancia con estas escalas de energia la espectroscopia de microondas en solidos se realiza a menudo en funcion de la temperatura hasta regimenes criogenicos de unos pocos K o incluso inferiores 2 y o del campo magnetico con campos de hasta varios T La espectroscopia tradicionalmente considera la respuesta dependiente de la frecuencia de los materiales y en el estudio de los dielectricos la espectroscopia de microondas a menudo cubre un amplio rango de frecuencias Por el contrario tanto para muestras conductoras como para resonancia magnetica los experimentos a una frecuencia fija son habituales utilizando un resonador de microondas de alta sensibilidad 3 pero tambien son posibles las mediciones dependientes de la frecuencia 4 Sondando cargas en la fisica de la materia condensada Editar Para materiales aislantes tanto solidos como liquidos 5 sondear la dinamica de carga con microondas es parte de la espectroscopia dielectrica Entre los materiales conductores los superconductores son una clase de material que a menudo se estudia con espectroscopia de microondas proporcionando informacion sobre la profundidad de penetracion gobernada por el condensado superconductor 3 6 brecha de energia excitacion de una sola particula de pares de Cooper y dinamica de cuasiparticulas 7 Otra clase de material que se ha estudiado utilizando espectroscopia de microondas a bajas temperaturas son los metales fermionicos pesados con tasas de relajacion Drude en frecuencias de GHz 4 Espines perspicaces en fisicas de la materia condensada Editar Las microondas que inciden sobre la materia suelen interactuar con las cargas y tambien con los espines a traves de los componentes del campo electrico y magnetico respectivamente y la respuesta de la carga suele ser mucho mas fuerte que la respuesta del espin Pero en el caso de la resonancia magnetica los espines se pueden probar directamente con microondas Para materiales paramagneticos esta tecnica se denomina resonancia de espin electronico ESR y para materiales ferromagneticos resonancia ferromagnetica FMR 8 En el caso paramagnetico tal experimento prueba la division de Zeeman con una relacion lineal entre el campo magnetico externo estatico y la frecuencia del campo de microondas de prueba Una combinacion popular implementada en los espectrometros ESR de banda X comerciales es aproximadamente 0 3 T campo estatico y 10 GHz frecuencia de microondas para un material tipico con un factor g de electrones cercano a 2 Referencias Editar Gordy W 1970 A Weissberger ed Microwave Molecular Spectra in Technique of Organic Chemistry IX New York Interscience Krupka J 1999 Complex permittivity of some ultralow loss dielectric crystals at cryogenic temperatures Meas Sci Technol 10 387 392 Bibcode 1999MeScT 10 387K doi 10 1088 0957 0233 10 5 308 a b Hardy W N 1999 Precision measurements of the temperature dependence of l in YBa2Cu3O6 95 Strong evidence for nodes in the gap function Phys Rev Lett 70 3999 4002 Bibcode 1993PhRvL 70 3999H PMID 10054019 doi 10 1103 PhysRevLett 70 3999 a b Scheffler M 2013 Microwave spectroscopy on heavy fermion systems Probing the dynamics of charges and magnetic moments Phys Status Solidi B 250 439 449 Bibcode 2013PSSBR 250 439S arXiv 1303 5011 doi 10 1002 pssb 201200925 Kaatze U Feldman Y 2006 Broadband dielectric spectrometry of liquids and biosystems Meas Sci Technol 17 R17 R35 Bibcode 2006MeScT 17R 17K doi 10 1088 0957 0233 17 2 R01 Hashimoto K 2009 Microwave Penetration Depth and Quasiparticle Conductivity of PrFeAsO1 y Single Crystals Evidence for a Full Gap Superconductor Phys Rev Lett 102 017002 Bibcode 2009PhRvL 102a7002H arXiv 0806 3149 doi 10 1103 PhysRevLett 102 017002 Hosseini A 1999 Microwave spectroscopy of thermally excited quasiparticles in YBa2Cu3O6 99 Phys Rev B 60 1349 1359 Bibcode 1999PhRvB 60 1349H arXiv cond mat 9811041 doi 10 1103 PhysRevB 60 1349 Farle M 1998 Ferromagnetic resonance of ultrathin metallic layers Rep Prog Phys 61 755 826 Bibcode 1998RPPh 61 755F doi 10 1088 0034 4885 61 7 001 Enlaces externos EditarEsta obra contiene una traduccion derivada de Microwave spectroscopy de la Wikipedia en ingles publicada por sus editores bajo la Licencia de documentacion libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribucion CompartirIgual 3 0 Unported Datos Q48967832Obtenido de https es wikipedia org w index php title Espectroscopia de microondas amp oldid 129325835, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

español

, española, descargar, gratis, descargar gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, imagen, música, canción, película, libro, juego, juegos