We describe a pulsed electron paramagnetic resonance spectrometer operating at several frequencies in the range of 110336GHz. The microwave source at all frequencies consists of a multiplier chain starting from a solid state synthesizer in the 1215GHz range. A fast p-i-n-switch at the base frequency creates the pulses. At all frequencies a Fabry–Pérot resonator is employed and the π2 pulse length ranges from 100ns at 110GHzto600ns at 334GHz. Measurements of a single crystal containing dilute Mn2+ impurities at 12T illustrate the effects of large electron spin polarizations. The capabilities also allow for pulsed electron-nuclear double resonance (ENDOR) experiments as demonstrated by Mims ENDOR of K39 nuclei in Cr:K3NbO8.

1.
J.
van Tol
,
L.-C.
Brunel
, and
R. J.
Wylde
,
Rev. Sci. Instrum.
76
,
074101
(
2005
).
2.
V. S.
Bajaj
,
C. T.
Farrar
,
M. K.
Hornstein
,
I.
Mastovsky
,
J.
Vieregg
,
J.
Bryant
,
B.
Eléna
,
K. E.
Kreischer
,
R. J.
Temkin
, and
R. G.
Griffin
,
J. Magn. Reson.
160
,
85
(
2003
).
3.
A. K.
Hassan
,
L. A.
Pardi
,
J.
Krzystek
,
A.
Sienkiewicz
,
P.
Goy
,
M.
Rohrer
, and
L.-C.
Brunel
,
J. Magn. Reson.
142
,
300
(
2000
).
4.
A. K.
Hassan
,
A.-L.
Maniero
,
H.
van Tol
,
C.
Saylor
, and
L.-C.
Brunel
,
Appl. Magn. Reson.
16
,
299
(
1999
).
5.
M. R.
Fuchs
,
T. F.
Prisner
, and
K.
Möbius
,
Rev. Sci. Instrum.
70
,
3681
(
1999
).
6.
G. M.
Smith
,
J. C. G.
Lesurf
,
R. H.
Mitchell
, and
P. C.
Riedi
,
Rev. Sci. Instrum.
69
,
3924
(
1998
).
7.
F.
Muller
,
M. A.
Hopkins
,
N.
Coron
,
M.
Grynberg
,
L.-C.
Brunel
, and
G.
Martinez
,
Rev. Sci. Instrum.
60
,
3681
(
1989
).
8.
P. P.
Borbat
,
A. J.
Costa-Filho
,
K. A.
Earle
,
J. K.
Moscicki
, and
J. H.
Freed
,
Science
291
,
266
(
2001
).
9.
R. T.
Weber
,
J. A. J. M.
Disselhorst
,
L. J.
Prevo
,
J.
Schmidt
, and
W. T.
Wenckebach
,
J. Magn. Reson. (1969)
81
,
129
(
1989
).
10.
C.
Kutter
,
H. P.
Moll
,
J.
van Tol
,
H.
Zuckermann
,
J. C.
Maan
, and
P.
Wyder
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
2925
(
1995
).
11.
W.
Hofbauer
,
K. A.
Earle
,
C. R.
Dunnam
,
J. K.
Moscicki
, and
J. H.
Freed
,
Rev. Sci. Instrum.
75
,
1194
(
2004
).
12.
Yu. A.
Grishin
,
M. R.
Fuchs
,
A.
Schnegg
,
A. A.
Dubinskii
,
B. S.
Dumesh
,
F. S.
Rusin
,
V. L.
Bratman
, and
K.
Möbius
,
Rev. Sci. Instrum.
75
,
2926
(
2004
).
13.
H.
Blok
,
J. A. J. M.
Disselhorst
,
H.
van der Meer
,
S. B.
Orlinskii
, and
J.
Schmidt
,
J. Magn. Reson.
173
,
49
(
2005
).
14.
M. M.
Hertel
,
V. P.
Denysenkov
,
M.
Bennati
, and
T. F.
Prisner
,
Magn. Reson. Chem.
43
,
S248
(
2005
).
15.
A.
Schweiger
and
G.
Jeschke
,
Principles of Pulse Electron Paramagnetic Resonance
(
Clarendon
,
Oxford
,
2001
).
16.
W.
Harneit
,
Phys. Rev. A
65
,
032322
(
2002
).
17.
C.
Boehme
and
K.
Lips
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
246603
(
2003
).
18.
G. W.
Morley
,
J.
van Tol
,
A.
Ardavan
,
K.
Porfyrakis
,
J.
Zhang
, and
G. A. D.
Briggs
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
220501
(
2007
).
19.
G. W.
Morley
,
K.
Porfyrakis
,
A.
Ardavan
, and
J.
van Tol
(in press) (
2008
).
20.
F. H. L.
Koppens
,
C.
Buizert
,
K. J.
Tielrooij
,
I. T.
Vink
,
K. C.
Nowack
,
T.
Meunier
,
L. P.
Kouwenhoven
, and
L. M. K.
Vandersypen
,
Nature (London)
442
,
766
(
2006
).
21.
M. T.
Bennebroek
,
A.
Arnold
,
O. G.
Poluektov
,
P. G.
Baranov
, and
J.
Schmidt
,
Phys. Rev. B
54
,
11276
(
1996
).
22.
Virginia Diodes Incorporated
, www.virginiadiodes.com (last accessed June
2008
).
23.
Built by Thomas Keating Ltd.
, www.terahertz.co.uk (last accessed June
2008
).
24.
M.
Rohrer
,
J.
Krzystek
,
V.
Williams
, and
L.-C.
Brunel
,
Meas. Sci. Technol.
10
,
275
(
1999
).
25.
L.
Erker
,
R.
Schubert
,
H.
Yakushiji
,
C.
Barlow
,
D.
Larson
,
J. B.
Mitchell
, and
A.
Wynshaw-Boris
,
Hum. Mol. Genet.
14
,
1699
(
2005
).
26.
B.
Cage
,
A.
Weekley
,
L.-C.
Brunel
, and
N. S.
Dalal
,
Anal. Chem.
71
,
1951
(
1999
).
27.
B.
Epel
,
A.
Pöppl
,
P.
Manikandan
,
S.
Vega
, and
D.
Goldfarb
,
J. Magn. Reson.
148
,
388
(
2001
).
28.
S.
Nellutla
,
K.-Y.
Choi
,
M.
Pati
,
J.
van Tol
,
I.
Chiorescu
, and
N. S.
Dalal
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
137601
(
2007
).
29.
S.
Nellutla
,
G. W.
Morley
,
M.
Pati
,
N. S.
Dalal
, and
J.
van Tol
http://arxiv.org/abs/0805.4428.
You do not currently have access to this content.