Abstract
Radiation damage in a single crystal of ammonium sulfate caused by ${\gamma}$-irradiation at room temperature has given rise to several paramagnetic centers. Electron spin resonance (ESR) spectra of crystal are obtained with the X-band EPR spectrometer at room temperature. An intense and isotropic peak of Gaussian shape at g = 2.0036 is assigned to $SO_3^-$, which shows power saturation effects. Angular dependence of spectra is studied for the rotations about three mutually perpendicular axes a, b and c. The g-values are obtained from the relative distances between isotropic peak of $SO_3^-$ and anisotropic peak of the species. Principal $g^-$values and direction cosines were calculated by diagonalizing the 3${\times}$3 matrix whose elements are the $g^-$values for each species. From the analysis of characteristic principal $g^-$values and direction cosines for ammonium sulfate single crystal, anisotropic peaks corresponding to $SO_4^-,\;SO_2^-$ and defect structure corresponding to electron excess type are identified.
상온에서 ${\gamma}$-선 조사에 의해 생긴 황산암모늄$((NH_4)_2SO_4)$단결정 내의 방사선 손상은 몇개의 상자성 중심을 형성한다. X-band 전자스핀 공명분석기(EPR spectrometer)로 전자스핀공명 스펙트럼을 얻었고 피크의 세기가 가장 큰 g = 2.0036인 Gauss 형의 등방성 피크는 $SO_3^-$가 피크임을 알았다. 직교하는 세축 a,b,c로 그 단결정을 회전시키면서 ESR 스펙트럼을 얻어 각도 의존성을 보았다. $g^-$값은 등방성 피크와 무등방성 피크의 상대적 위치로 부터 구하였고 각 상자성종들의 $g^-$값의 3${\times}$3 matrix 원소들을 대각화하여 특성 주 $g^-$값과 방향여현을 얻었다. 이 특성 주 $g^-$값과 방향여현으로 분석한 결과 황산암모늄 단결정내에는 무등방성 피크에 해당하는 $SO_4^-,\;SO_2^-$ 및 전자 과잉중심들의 상자성 결함이 존재함을 확인 하였다.