Új nanoszerkezetek vizsgálata mágneses rezonancia módszerrel = Magnetic resonance studies of novel nanostructures

Simon, Ferenc (2009) Új nanoszerkezetek vizsgálata mágneses rezonancia módszerrel = Magnetic resonance studies of novel nanostructures. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 61733_ZJ1.pdf Download (192kB)

Abstract

A szénalapú nanoszerkezetek korunk ígéretes anyagai. Alkalmazási területük az űrtechnológiától az orvostudományig terjed. Az alkalmazási potenciáljuk kiaknázásához elengedhetetlen az alapvető tulajdonságaik ismerete, amihez ezen pályázat eredményei is hozzájárultak. Egyfalú szén nanocsöveket és módosulatait vizsgáltuk szilárdtest spektroszkópia alkalmazásával. Előállítottunk és elektron spin rezonancia spektroszkópiával vizsgáltuk szén nanocsövekbe bevitt spin nyomjelzőket. Segítségükkel lehetőség nyílt a nanocsövek elektronikus tulajdonságainak jobb megértésére. Kiderült, hogy a nanocsövek elektronikus szerkezete egyedi korrellált viselkedést mutat, az ún. Luttinger folyadék állapotot. A kísérleti eredményeket élvonalbeli elméleti módszerekkel értelmeztük. Megmutattuk, hogy a nanocsövekbe bevitt spin-nyomjelzők termikusan stabilabbak mint egyéb előfordulási formájukban. Ezen anyagok várható alkalmazási területe a kvantum információ elmélet és az ún. spintronika (elektronikával analóg számítások elektron spinje felhasználásával). Az eredményeket a terület vezető folyóirataiban jelentettük meg (Physical Review Letters, Physical Review B, Chemical Physics Letters) illetve egy könyvfejezet formájában. A kutatás céljainak megvalósításába 40.000 euró Európai Uniós forrást is bevontunk. A BME Fizika Intézetében megtalálható nagyfrekvenciás elektron spin rezonancia spektrométert korszerűsítettük, aminek eredményekeppen az érzékenysége tekintetében újra a világ élvonalához tartozik. | Carbon based nanostructures are promising materials with applications ranging from space research till medical sciences. However, exploitation of this enormous application potential requires a thorough understanding of their fundamental properties. This project contributed to such fundamental research aspects. We studied single wall carbon nanotubes using solid state spectroscopy. We synthesized and studied spin labels encapsulated inside the carbon nanotubes. This unraveled the unusual electronic properties of these materials namely strongly correlated electronic behavior, with the so called Luttinger-liquid ground state. Cutting-edge theoretical studies supported the experiments. We showed that the encapsulated spin labels are more stable than in their pristine form. The expected applications of these materials is in the field of quantum information processing and in spintronics (a method analogous to electronics but using the electron spin as information carrier). We published the results in leading international journals (Physical Review Letters, Physical Review B, and Chemical Physics Letters) and in the form of a book chapter. The project goals were financed by the European Union with 40.000 Euro. This allowed to modernize the high frequency electron spin resonance spectrometer at the host institute. With the development the instrument has a high sensitivity, which puts it among the top instruments in the world.

Actions (login required)

Edit Item