Электронный парамагнитный резонанс

1. Оборудование

1.1. • Электронный парамагнитный резонатор (ЭПР) с полевыми катушками, • блок питания ЭПР, • управляющий блок ЭПР, • двухканальный осциллограф на 30 МГц, • цифровой мультиметр, • кабель длиной 750 мм, • адаптер, • соединительные провода

2. Краткая теория

3. Принцип измерительного моста ЭПР.

3.1. У атомов, помешенных в магнитное поле, происходит расщепление их энергетических уровней па несколько подуровней. Спонтанные переходы с нижних подуровней одного и того же уровня на верхние невозможны без влияния внешнего электромагнитного поля. При этом можно наблюдать явление поглощения энергии электромагнитного поля, которое называют магнитным резонансом. В зависимости от типа частиц - носителей магнитного момента - различают электронный парамагнитный (спиновый) резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР).

3.2. Под электронным парамагнитным резонансом понимают резонансное поглощение электромагнитной энергии веществами, содержащими парамагнитные частицы. Под парамагнитными частицами понимаются: 1) атомы и молекулы с нечётным числом электронов (например, атомы азота, водорода, молекулы N0); 2) свободные радикалы химических соединений с неспаренными электронами (например, СН3); 3) ионы с частично заполненными внутренними оболочками (например, ионы переходных элементов); 4) центры окраски в кристаллах; 5) электроны проводимости в металлах и полупроводниках.

3.3. Мост состоит из магазина сопротивлений R в одной ветке и цепи резонатора в другой. Исследуемый образец помещается в катушку, находящуюся в цепи резонатора. Мост выполнен таким образом, что полные сопротивления веток одинаковы и разность потенциалов между точками а и b равна нулю. Если установить внешнее магнитное поле таким образом, что произойдет поглощение энергии в образце, напряжение между точками а и b увеличивается.