Магнитный резонанс и спиновая релаксация в твердых телах

Лаборатория исследования свойств магнитных и оптических микро- и наноструктур

МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС И СПИНОВАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

· Руководитель группы: д.ф.-м.н., профессор В.А. Ацаркин,
e-mail: atsarkin@mail.cplire.ru
телефон: +7 (495) 629 3440
Год рождения: 1936 (Москва).
Окончил физический факультет Московского государственного университета (1959).
Доктор физико-математических наук (1971, ИРЭ РАН).
Профессор (1989, ИРЭ РАН).
Заведующий лабораторией (ИРЭ РАН).
Автор монографии "Динамическая поляризация ядер в твердых диэлектриках" (Москва, Наука, 1980) и более 130 журнальных публикаций по ЭПР, ЯМР, спиновой динамике и релаксации.

· д.ф.-м.н., вед. научн. сотр. В.В. Демидов,
e-mail: demidov@cplire.ru
телефон: +7 (495) 629 3440
Год рождения: 1948 (Москва).
Окончил Московский физико-технический институт (МФТИ) (1972).Доктор физико-математических наук (1980, ИРЭ РАН).
Ведущий научный сотрудник (ИРЭ РАН).
Автор 75 публикаций по ЭПР, динамической поляризации ядер, спиновой релаксации, сверхпроводимости.

Исследовательская группа имеет большой опыт работы в ЭПР и ЯМР спектроскопии. Круг научных интересов: спиновая динамика и релаксация в твердых телах, изучение внутренних полей, структуры, магнитных свойств, электронных состояний и фазовых переходов в конденсированных средах, включая парамагнитные диэлектрики, высокотемпературные сверхпроводники, фуллериды, мультиферроики, системы с развитой поверхностью, а также суперпарамагнитные наночастицы в различных матрицах. Прикладные аспекты: исследование микропористых и наноразмерных материалов, перспективных для применений в оксиметрии живых тканей и медицинской гипертермии на основе РЧ нагрева магнитных частиц.

Оборудование:
ЭПР спектрометр частотного диапазона 9.5 ГГц (Bruker ER-200) с криостатом для проведения измерений в диапазоне теператур 4.2 - 400 K; оригинальная ЭПР установка того же диапазона для исследований экстремально быстрой электронной спиновой релаксации с временами 10^-10-10^-6 с; оригинальный низкочастотный ЭПР спектрометр (300 МГц) для исследования водосодержащих образцов;

система измерения динамической магнитной восприимчивости на частотах 0.1-5.0 МГц;

модельная установка для исследования кинетики РЧ нагрева магнитных суспензий.

Основные публикации

Монография:
В.А. Ацаркин: «Динамическая поляризация ядер в твердых диэлектриках», М., «Наука», 1980.

Обзоры:
1.      В.А. Ацаркин, М.И. Родак: «Температура спин-спиновых взаимодействий в электронном парамагнитном резонансе», УФН 107, 3 (1972).
2.      В.А. Ацаркин: «Динамическая поляризация ядер в непроводящих твердых телах», УФН 126, 3 (1978).
3.      В.А. Ацаркин, М.И. Родак: «Магниторезонансные динамические явления в тивердых телах», Радиотехника и электроника 23, 1891 (1978).
4.      V. A. Atsarkin, G. A. Vasneva, A. E. Mefed, O. A. Ryabushkin: "The enhanced longitudinal susceptibility effect (ELSE) and its applications in magnetic resonance", Bull. Magn. Reson. 1, 139 (1980).
5.      V. A. Atsarkin: "Spin dynamics of paramagnetic impurities in solids", Magn. Reson. Rev. 16, 1 (1991).
6.      V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, O. A. Ryabushkin, G. A. Vasneva: "Low-frequency detected EPR: principles and applications", Appl. Magn. Reson. 7, 195 (1994).

Избранные статьи:
1.      В.А. Ацаркин: «Низкочастотная парамагнитная восприимчивость в условиях сдвига спин-спиновой температуры», ЖЭТФ 64, 1087 (1973).
2.      В.А. Ацаркин, С.К. Моршнев: «Оптическая ядерная поляризация в молекулярных кристаллах при 4.2 К», ЖЭТФ 71, 1520 (1976).
3.      В.А. Ацаркин, О.А. Рябушкин, В.А. Скиданов, «Процесс установления равновесия между электронным дипольным резервуаром, ядерными спинами и решеткой парамагнетика», ЖЭТФ 72, 1118 (1977).
4.      А.Е. Мефёд, В.А. Ацаркин: «Прямое наблюдение ЯМР во вращающейся системе координат», ЖЭТФ 74, 720 (1978).
5.      В.А. Ацаркин, В.В. Демидов: «Ядерная магнитная релаксация и спиновая диффузия в локальных полях парамагнитных центров», ЖЭТФ 79, 1438 (1980).
6.      В.А. Ацаркин, Г.А. Васнёва: «Спин-решеточная релаксация электронного спин-спинового резервуара в парамагнитных кристаллах», ЖЭТФ 80, 2098 (1981).
7.      В.А. Ацаркин, Т.Н. Хазанович: «Влияние медленных молекулярных движений на ядерную магнитную релаксацию в условиях “магического угла”», ЖЭТФ 87, 279 (1984).
8.      А.Е. Мефёд, В.А. Ацаркин, М.Е. Жаботинский: «Ядерная магнитная релаксация в дважды вращающейся системе координат как метод исследования медленных молекулярных движений», ЖЭТФ 91, 671 (1986).
9.      Э.В. Авагян, В.А. Ацаркин, В.В. Демидов: «Радиочастотная квантовая генерация в спектре электронных спин-спиновых взаимодействий в твердых телах», Письма в ЖЭТФ 46, 157 (1987).
10. В.А. Ацаркин, В.В. Демидов, Н.Е. Ногинова: «Модулированное микроволновое поглощение в высокотемпературных сверхпроводниках: физическая модель и новые эксперименты», Сверхпроводимость 5 (2), 305 (1992).
11. V.V. Demidov, N.E. Noginova. “Modulated radiofrequency and microwave absorption in superconductors with intrinsic weak links”, Solid State Commun. 82, 527-529 (1992).
12. V.V. Demidov. “Spin-lattice relaxation caused by vortex oscillations in high-temperature superconductors”, Physica, C234, 285-290 (1994).
13. V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva: "Electron-spin-lattice relaxation in GdBa₂Cu₃O_6+x", Phys. Rev. B 52, 1290 (1995).V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva: "Metal-insulator transition in RbC₆₀ polymer fulleride studied by ESR and electron spin relaxation", Phys. Rev. B 56, 9448 (1997).
14. V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva, T. Feher, A. Janossy, B. Dabrowski: "Electron spin-lattice relaxation rate in Y(Gd)Ba₂Cu₄O₈: Evidence for d-wave pairing in high-T_c materials", Phys. Rev. B 61, R14944 (2000).
15. В.А. Ацаркин, Г.А. Васнёва, В.В. Демидов, Ф.С. Джепаров, Б.М. Одинцов, Р.Б. Кларксон: «Дипольное уширение и обменное сужение линий ЭПР от парамагнитных центров, распределенных на твердой поверхности», Письма в ЖЭТФ 72, 530 (2000).
16. V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva, K. Conder: "Critical slowing down of longitudinal spin relaxation in La_1-xCa_xMnO₃", Phys. Rev. B 63, 092405 (2001).
17. V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva, B. M. Odintsov, R. L. Belford, B. Raduchel, R. B. Clarkson: "Direct measurement of fast electron spin-lattice relaxation: method and application to nitroxide radical solutions and Gd³⁺contrast agents", J. Phys. Chem. A 105, 9323 (2001).
18. V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, G. A. Vasneva, D. G. Gotovtsev: "Electron spin resonance and longitudinal relaxation around phase transition in CMR material: La_0.9Ca_0.1MnO₃", Appl. Magn. Reson. 21, 147 (2001).
19. F. Simon, V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, R. Gaal, Y. Moritomo, M. Miljak, A. Janossy, L. Forro, "Electron spin resonance and relaxation studies of double-layered manganites, Phys. Rev. B 67, 224433 (2003).
20. N. Noginova, E. Arthur, T. Weaver, G.B. Loutts, V.A. Atsarkin, D.G. Gotovtsev, "NMR and spin relaxation in LaGa_1-xMn_xO₃: Evidence for thermally activated internal dynamics", Phys. Rev. B 69, 024406 (2004).
21. В.А. Ацаркин, В.В. Демидов, Д.Г. Готовцев, Н.Е. Ногинова, Д. Байток, Р. Бах, «Спиновая динамика и внутреннее движение в магниторазбавленных манганитах по данным ЭПР», ЖЭТФ 99, 202 (2004).
22. V.A. Atsarkin, V.V. Demidov, G.A. Vasneva, R.L. Belford, B.M. Odintsov, R.B. Clarkson, "Oxygen effect on spin relaxation of the surface paramagnetic centers in carbon chars", Appl. Magn. Reson. 29, 267 (2005).
23. В.А. Ацаркин, В.В. Демидов, «Управляемое магнитным полем фазовое расслоение в манганитах: исследование методом электронного магнитного резонанса», ЖЭТФ 130 (4), 677-685 (2006).
24. N. Noginova, T. Weaver, M. King, A.B. Bourlinos, E.P. Giannelis, V.A. Atsarkin, “NMR and spin relaxation in systems with magnetic nanoparticles”, J. Phys.: Condens. Matter 19, 076210 (10 pp.) (2007).
25. N. Noginova, F. Chen, T. Weaver, A.B. Bourlinos, E.P. Giannelis, V.A. Atsarkin, “Magnetic resonance in nanoparticles: between ferro- and paramagnetism”, J. Phys.: Condens. Matter 19, 246208 (15 pp.) (2007).
26. N. Noginova, T. Weaver, E.P. Giannelis, A.B. Bourlinos, V.A. Atsarkin, V.V. Demidov, “Observation of multiple quantum transitions in magnetic nanoparticles”, Phys. Rev. B 77, 014403 (2008).
27. Maxim M. Noginov, N. Noginova, O. Amponsah, R. Bah, R. Rakhimov, V.A. Atsarkin, “Magnetic resonance in iron oxide nanoparticles: Quantum features and effect of size”, J. Magn. Magn. Mater. 320, 2228-2232 (2008).