Návrh propojení far-infrared spektrometru k supravodivému magnetu a magneto-optické měření ve far-infrared oblasti

Abstract

Práca sa zaoberá vývojom ďalekej infračervenej spektroskopie v silnom magnetickom poli. Kombinácia ďalekej infračervenej spektroskopie a silného magnetického poľa je veľmi dôležitým nástrojom pri charakterizácii materiálov, ako sú jedno-molekulové magnety. Predstavuje tiež ideálnu experimentálnu techniku, ktorá dokáže skúmať a objasniť vlastnosti nových 2D materiálov. Ďaleká infračervená spektroskopia v magnetickom poli taktiež umožňuje študovať elektrónovú paramagnetickú rezonanciu (EPR) jedno-molekulových magnetov s veľmi veľkým delením pri nulovom poli, hlavne na báze komplexov prechodných kovov alebo lantanoidov, v ktorých bežne používané EPR systémy neposkytujú experimentálny prístup k magnetickým rezonančným prechodom. V práci sú podrobne popísané dve zostavy ďaleko infračervených spektrometrov pripojené k supravodivým magnetom. Prvá opísaná zostava, ktoré sa nachádza na univerzite v Stuttgarte, je už zmontovaná a jej výkon je diskutovaný. Magneto-optické merania jedno-molekulových magnetov vykonané na tejto zostave sú predstavené. Druhá magneto-optická zostava čerpá zo skúseností získaných pri prvej zostave a je určená pre CEITEC.The thesis deals with the development of the far-infrared (FIR) spectroscopy in the high magnetic field. The combination of the FIR spectroscopy and high magnetic field is a very important tool in the characterization of materials such as Single-Molecule Magnets (SMMs). It also presents an ideal experimental technique that can probe and elucidate properties of novel 2D materials. The FIR spectroscopy in the magnetic field also allows studying Electron Paramagnetic Resonance (EPR) of SMMs with very large zero-field splitting, mainly based on transition metal complexes or lanthanides, in which commonly used EPR systems do not provide experimental access to the magnetic resonance transitions. In the thesis, two setups of the FIR spectrometers coupled to the superconductive magnets are described in detail. The first described setup, located at the University of Stuttgart, is already assembled and its performance is discussed. The magneto-optical measurements of SMMs performed on this setup are presented. The second magneto-optical setup draws on the experiences gained in the first setup and is designed for CEITEC.