Ядерний квадрупольний резонанс і сенсорні властивості шаруватих напівпровідникових кристалів GaSe та InSe

Abstract

Методами імпульсної радіоспектроскопії ЯКР з швидким перетворенням Фур'є сигналів спінової індукції досліджено температурні та баричні залежності ЯКР в моноселенідах індію та галію. Імпульсний спектрометр ЯКР реалізований на основі багатофункціонального програмно керованого цифрового обчислювального ядра на ПЛІС Altera Cyclone. Зі спектрів ЯКР ізотопів 69Ga і 115In встановлено, що напівпровідникові сполуки GaSe та InSe можна застосувати при створенні сенсорів температури в інтервалі 20÷130 ºС. Для обох досліджених кристалів точність визначення температури складає ± 0,05 ºС. Встановлено, що застосування даних шаруватих сполук для вимірювань одновісного тиску за допомогою ЯКР можливо при тисках до 50÷100 кг/см2, де прояв гістерезису не суттєвий.

Методами импульсной радиоспектроскопии ЯКР с быстрым преобразованием Фурье сигналов спиновой индукции исследованы температурные и барические зависимости ЯКР в моноселенидах индия и галлия. Импульсный спектрометр ЯКР реализован на основе многофункционального программно управляемого цифрового вычислительного ядра на ПЛИС Altera Cyclone. Из спектров ЯКР изотопов 69Ga и 115In установлено, что полупроводниковые соединения GaSe и InSe можно применить при создании сенсоров температуры в интервале 20÷130 °С. Для исследованных кристаллов точность определения температуры составляет ± 0,05 °С. Установлено, что применение данных слоистых соединений для измерений одноосного давления с помощью ЯКР возможно при давлениях до 50÷100 кг/см2, где проявление гистерезиса не существенно.

The temperature and pressure dependences of NQR in indium and gallium monoselenides are studied by means of pulse NQR radiospectroscopy with fast Fourier transform of the spin induction signals. An experimental installation pulse NQR method based on multi-functional software-controlled digital processing core is implemented in the FPGA Altera Cyclone. It was found from NQR spectra of 69Ga and 115In isotopes that semiconductor GaSe and InSe compound can be used when creating the temperature sensors in the range of 20÷130 °C. For crystals investigated the accuracy of the temperature determination is ± 0.05 °C. It was found that the use of these layered compounds for measuring uniaxial pressure using NQR is possible at pressures up to 50÷100 kg/cm2, where the manifestation of the hysteresis is not significant.