Microwave spectroscopy is the spectroscopy method that employs microwaves, i.e. electromagnetic radiation at GHz frequencies, for the study of matter.
Spektroskopi gelombang mikro adalah metode spektroskopi yang menggunakan gelombang mikro, yaitu radiasi elektromagnetik pada frekuensi GHz, untuk mempelajari materi.
In the field of molecular physics, microwave spectroscopy is commonly used to probe the rotation of molecules via wavelengths ranging from 3x108 to 3x106 nanometers (nm).
Dalam bidang fisika molekuler, spektroskopi gelombang mikro umumnya digunakan untuk menyelidiki rotasi molekul.
In the field of condensed matter physics, microwave spectroscopy is used to detect dynamic phenomena of either charges or spins at GHz frequencies (corresponding to nanosecond time scales) and energy scales in the μeV regime.
Dalam bidang fisika benda terkondensasi, spektroskopi gelombang mikro digunakan untuk mendeteksi fenomena dinamis muatan atau spin pada frekuensi GHz (sesuai dengan skala waktu nanodetik) dan skala energi dalam rezim μeV.
Matching to these energy scales, microwave spectroscopy on solids is often performed as a function of temperature (down to cryogenic regimes of a few K or even lower) and/or magnetic field (with fields up to several T).
Sesuai dengan skala energi ini, spektroskopi gelombang mikro pada benda padat sering dilakukan sebagai fungsi suhu (hingga rezim kriogenik beberapa K atau bahkan lebih rendah) dan/atau medan magnet (dengan medan hingga beberapa T).
Spectroscopy traditionally considers the frequency-dependent response of materials, and in the study of dielectrics microwave spectroscopy often covers a large frequency range.
Spektroskopi secara tradisional mempertimbangkan respons bahan yang bergantung pada frekuensi, dan dalam studi dielektrik, spektroskopi gelombang mikro sering kali mencakup rentang frekuensi yang luas.
In contrast, for conductive samples as well as for magnetic resonance, experiments at a fixed frequency are common (using a highly sensitive microwave resonator), but frequency-dependent measurements are also possible.
Sebaliknya, untuk sampel konduktif maupun resonansi magnetik, percobaan pada frekuensi tetap merupakan hal yang umum (menggunakan resonator gelombang mikro yang sangat sensitif), tetapi pengukuran yang bergantung pada frekuensi juga dimungkinkan.
Amongst the conductive materials, superconductors are a material class that is often studied with microwave spectroscopy, giving information about penetration depth (governed by the superconducting condensate), energy gap (single-particle excitation of Cooper pairs), and quasiparticle dynamics.
Di antara bahan konduktif, superkonduktor adalah kelas bahan yang sering dipelajari dengan spektroskopi gelombang mikro, memberikan informasi tentang kedalaman penetrasi (diatur oleh kondensat superkonduktor), celah energi (eksitasi partikel tunggal dari pasangan Cooper ), dan dinamika kuasipartikel.
Another material class that has been studied using microwave spectroscopy at low temperatures are heavy fermion metals with Drude relaxation rates at GHz frequencies.
Kelas material lain yang telah dipelajari menggunakan spektroskopi gelombang mikro pada suhu rendah adalah logam fermion berat dengan tingkat relaksasi Drude pada frekuensi GHz.
But in the case of magnetic resonance, spins can be directly probed using microwaves.
Namun dalam kasus resonansi magnetik, putaran dapat langsung diuji menggunakan gelombang mikro.
For paramagnetic materials, this technique is called electron spin resonance (ESR) and for ferromagnetic materials ferromagnetic resonance (FMR).
Untuk bahan paramagnetik, teknik ini disebut resonansi spin elektron (ESR) dan untuk bahan feromagnetik resonansi feromagnetik (FMR).
In the paramagnetic case, such an experiment probes the Zeeman splitting, with a linear relation between the static external magnetic field and the frequency of the probing microwave field.
Dalam kasus paramagnetik, percobaan semacam itu menyelidiki pemisahan Zeeman, dengan hubungan linear antara medan magnet eksternal statis dan frekuensi medan gelombang mikro penyelidik.