Elektronowy Rezonans Spinowy (ESR)

Spektroskopia ESR jest używana w różnych dziedzinach nauki jako czułe narzędzie pozwalające na wykrycie niesparowanych elektronów w danym materiale. Może być stosowana nie tylko do wykrywania wolnych rodników, metali przejściowych czy metali ziem rzadkich, ale również defektów materiałów czy elektronów przewodzących w metalach i półprzewodnikach.

W ogólności, spektroskopia ESR polega na pomiarach zmian dobroci wnęki mikrofalowej w funkci pola magnetycznego. Dobroć wnęki może się zmieniać z różnych powodów. W przypadku klasycznego pomiaru ESR rejestruje się zmiany dobroci spowodowane absropcją (A) promieniowania przez spiny. Absorpcja promieniowania mikrofalowego prowadzi do zmiany namagnesowania próbki i w typowym spektrometrze ESR sygnał jest proporcjonalny do dA/dB.

Dobroć wnęki może się również zmieniać z powodu zmian przewodnictwa próbki (σ). W tym przypadku sygnał zarejestrowany przez spektrometr ESR jest proporcjonalny do dσ/dB. Dlatego za pomocą spektrometru ESR można również zmierzyć bezkontaktowo magnetoprzewodnictwo, w tym oscylacje Shubnikova-de Haasa czy słabą (anty-)lokalizację.

Elektroodbicie (ER) i Fotoodbicie (PR)

U podstaw tych technik leży pomiar zmian współczynnika odbicia przy jednoczesnej modulacji pola elektrycznego w strukturze. Korzyści, jakie daje taki sposób pomiaru, to fakt, że nawet w temperaturze pokojowej istnieją bardzo ostre linie i że są one bardzo wrażliwe na pole elektryczne obecne w strukturze co pozwala na bezpośredni pomiar wartości pola elektrycznego.

Modulację pola elektrycznego można przeprowadzić na kilka sposobów. Jedną z metod jest elektroodbicie - wówczas modulacja jest realizowana poprzez przyłożenie zmiennego napięcia do kontaktów wykonanych na próbce. Drugą metodą jest fotoodbicie, wówczas próbka jest oświetlana impulsowo światłem laserowym o energii większej od przerwy energetycznej materiału.

Odbicie elektromodulacyjne dostarcza takich informacji, jak wartość przerwy energetycznej czy wartość pola elektrycznego w pobliżu powierzchni lub interfejsów. Gdy dodatkowo do kontaktów zostanie przyłożone stałe napięcie, możliwe jest uzyskanie rozkładu ładunku w strukturze.

Ostatnie publikacje:

2024

Jakub Kierdaszuk, Rafał Bożek, Tomasz Stefaniuk, Ewelina Możdzyńska, Karolina Piętak-Jurczak, Sebastian Złotnik, Vitaly Zubialevich, Aleksandra Przewłoka, Aleksandra Krajewska, Wawrzyniec Kaszub, Marta Gryglas-Borysiewicz, Andrzej Wysmołek, Johannes Binder, Aneta Drabińska, „Electrostatically-induced strain of graphene on GaN nanorods”, Applied Surface Science, 158812 (2023)
DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.158812

2023

J. Kierdaszuk, E. B. Możdżynska, A. Drabińska, A. Wysmolek, J. M. Baranowski, „Electron paramagnetic resonance of V_N–V_Ga complex in BGaN”, APL Materials 11, 101119 (2023)
DOI: 10.1063/5.0153522

Maciej Krajewski, Mateusz Tokarczyk, Piotr Świętochowski, Piotr Wróbel, Maria Kamińska, Aneta Drabińska, „Structural, Optical, and Electrical Properties of Hafnium–Aluminum–Zinc-Oxide Films Grown by Atomic Layer Deposition for TCO Applications”, ACS Omega 8, 33, 30621–30629 (2023)
DOI: 10.1021/acsomega.3c04256

2022

Maciej Krajewski, Piotr Piotrowski, Wojciech Mech, Krzysztof P. Korona, Jacek Wojtkiewicz, Marek Pilch, Andrzej Kaim, Aneta Drabińska and Maria Kamińska, „Optical Properties and Light-Induced Charge Transfer in Selected Aromatic C60 Fullerene Derivatives and in Their Bulk Heterojunctions with Poly(3-Hexylthiophene)”, Materials 15, 6908, 1-20 (2022)
DOI: 10.3390/ma15196908

Agnieszka Czylkowska; Suneel Lanka; Małgorzata Szczesio; Kamila Czarnecka; Paweł Szymański; Monika Pitucha; Aneta Drabińska; Bruno Cury Camargo; Jacek Szczytko, "New Derivatives of 5-((1-Methyl-Pyrrol-2-yl) Methyl)-4-(Naphthalen-1-yl)-1,2,4-Triazoline-3-Thione and Its Coordination Compounds with Anticancer Activity", International Journal of Molecular Sciences 23(16), 9162 (2022)
DOI: 10.3390/ijms23169162

A. Filipkowski, M. Mrózek, G. Stępniewski, J. Kierdaszuk, A. Drabińska, T. Karpate, M. Głowacki, M. Ficek, W. Gawlik, R. Buczyński, A. Wojciechowski, R. Bogdanowicz, M. Klimczak, "Volumetric incorporation of NV diamond emitters in nanostructured F2 glass magneto-optical fiber probes", Carbon 196, 10-19 (2022)
DOI: 10.1016/j.carbon.2022.04.024

Jakub Kierdaszuk, Paweł Dąbrowski, Maciej Rogala, Paweł Krukowski, Aleksandra Przewłoka, Aleksandra Krajewska, Wawrzyniec Kaszub, Marta Sobanska, Zbigniew R. Zytkiewicz, Vitaly Z. Zubialevich, Paweł J. Kowalczyk, Andrzej Wysmołek, Johannes Binder, Aneta Drabińska, "Strain control in graphene on GaN nanowires: Towards pseudomagnetic field engineering", Carbon 186, 128-140 (2022)
DOI: 10.1016/j.carbon.2021.10.012

2021

Jakub Kierdaszuk, Piotr Kaźmierczak, Justyna Grzonka, Aleksandra Krajewska, Aleksandra Przewłoka, Wawrzyniec Kaszub, Zbigniew R. Zytkiewicz, Marta Sobanska, Maria Kamińska, Andrzej Wysmołek and Aneta Drabińska, "Properties of graphene deposited on GaN nanowires: influence of nanowire roughness, self-induced nanogating and defects", Beilstein J. Nanotechnol. 12, 566–577 (2021)
DOI: 10.3762/bjnano.12.47

Jakub Kierdaszuk, Ewelina Rozbiegała, Karolina Piętak, Sebastian Złotnik, Aleksandra Przewłoka, Aleksandra Krajewska, Wawrzyniec Kaszub, Maria Kamińska, Andrzej Wysmołek, Johannes Binder, Aneta Drabińska, "Highly effective gating of graphene on GaN", Applied Surface Science 560, 149939 (2021)
DOI: 10.1016/j.apsusc.2021.149939

2020

Karol Kraszewski, Ireneusz Tomczyk, Aneta Drabinska, Krzysztof Bienkowski, Renata Solarska, and Marcin Kalek, "Mechanism of Iodine(III)-Promoted Oxidative Dearomatizing Hydroxylation of Phenols: Evidence for Radical-Chain Pathway", Chemistry - A European Journal 26 (2020)
DOI: 10.1002/chem.202002026

Wszystkie publikacje: