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Electrically Detected Paramagnetic Resonance in Ag-Paint-Coated Polycrystalline DPPH
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2021-08-11 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c03974 Yong Heng Lee 1 , Ushnish Chaudhuri 1 , Ramanathan Mahendiran 1
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2021-08-11 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c03974 Yong Heng Lee 1 , Ushnish Chaudhuri 1 , Ramanathan Mahendiran 1
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We describe a simple experimental method to detect electron paramagnetic resonance (EPR) in polycrystalline 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) sample, the standard g-marker for EPR spectroscopy, without using a cavity resonator or a prefabricated waveguide. It is shown that microwave (MW) current injected into a layer of silver paint coated on an insulating DPPH sample is able to excite the paramagnetic resonance in DPPH. As the applied dc magnetic field H is swept, the high-frequency resistance of the Ag-paint layer, measured at room temperature with a single port impedance analyzer in the MW frequency range f = 1–2.85 GHz, exhibits a sharp peak at a critical value of the dc field (H = Hr) while the reactance exhibits a dispersion-like behavior around the same field value for a given f. Hr increases linearly with f. We interpret the observed features in the impedance to EPR in DPPH driven by the Oersted magnetic field arising from the MW current in the Ag-paint layer. We also confirm the occurrence of EPR in DPPH independently using a coplanar-waveguide-based broadband technique in the frequency range of 2–4 GHz.
中文翻译：
银漆涂层多晶 DPPH 中的电检测顺磁共振
我们描述了一种简单的实验方法来检测多晶 2,2-二苯基-1-苦基肼 (DPPH) 样品中的电子顺磁共振 (EPR)，这是 EPR 光谱的标准g标记，而不使用腔谐振器或预制波导。结果表明，将微波 (MW) 电流注入涂在绝缘 DPPH 样品上的一层银漆中能够激发 DPPH 中的顺磁共振。当施加的直流磁场H被扫描时，Ag 涂料层的高频电阻，在室温下用单端口阻抗分析仪在 MW 频率范围f = 1-2.85 GHz 测量，在 a直流场的临界值 ( H = H r) 而对于给定的f，电抗在相同场值附近表现出类似色散的行为。H r随f线性增加。我们解释了观察到的 DPPH 中 EPR 阻抗的特征，该阻抗由 Ag 涂料层中的 MW 电流引起的奥斯特磁场驱动。我们还使用基于共面波导的宽带技术在 2-4 GHz 的频率范围内独立地确认了 DPPH 中 EPR 的发生。
更新日期：2021-08-26
中文翻译：
银漆涂层多晶 DPPH 中的电检测顺磁共振
我们描述了一种简单的实验方法来检测多晶 2,2-二苯基-1-苦基肼 (DPPH) 样品中的电子顺磁共振 (EPR)，这是 EPR 光谱的标准g标记，而不使用腔谐振器或预制波导。结果表明，将微波 (MW) 电流注入涂在绝缘 DPPH 样品上的一层银漆中能够激发 DPPH 中的顺磁共振。当施加的直流磁场H被扫描时，Ag 涂料层的高频电阻，在室温下用单端口阻抗分析仪在 MW 频率范围f = 1-2.85 GHz 测量，在 a直流场的临界值 ( H = H r) 而对于给定的f，电抗在相同场值附近表现出类似色散的行为。H r随f线性增加。我们解释了观察到的 DPPH 中 EPR 阻抗的特征，该阻抗由 Ag 涂料层中的 MW 电流引起的奥斯特磁场驱动。我们还使用基于共面波导的宽带技术在 2-4 GHz 的频率范围内独立地确认了 DPPH 中 EPR 的发生。
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