順磁小課堂(第三期)
作為波譜學(xué)的重要分支,電子自旋的直接表征工具,電子順磁共振波譜學(xué)具有不可替代的重要作用。部分初學(xué)者常面臨基本原理不清、譜圖解析困難、儀器操作不熟練等問(wèn)題。
為幫助大家更好地運(yùn)用電子順磁共振波譜技術(shù),國(guó)儀量子攜手清華大學(xué)磁共振實(shí)驗(yàn)室推出“順磁小課堂"欄目,一一解答大家在學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。
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問(wèn):EPR現(xiàn)象最早是由哪國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的?
答:電子順磁共振(EPR)最早是由前蘇聯(lián)物理學(xué)家 Zavoisky于1944年從MnCl2、CuCl2等順磁性鹽類發(fā)現(xiàn)的。Zavoisky并于1945年發(fā)表了關(guān)于EPR的論文。
參考文獻(xiàn):Zavoisky E. Spin-magnetic resonance in paramagnetics[J]. J Phys Ussr, 1945, 9: 211-245.
02
問(wèn):氧氣分子是EPR的研究對(duì)象嗎?
答:EPR是檢測(cè)和研究含有一個(gè)或一個(gè)以上未成對(duì)電子的磁性物質(zhì)的波譜學(xué)技術(shù)。氧氣是分子軌道中含有兩個(gè)未成對(duì)電子的三重態(tài)分子,所以氧氣是EPR的研究對(duì)象。
氧氣分子的分子軌道結(jié)構(gòu)圖:
X-波段,40 K低溫下吸附于石英管內(nèi)部的氧分子的局部EPR信號(hào):
請(qǐng)參考:蘇吉虎 《電子順磁共振波譜-原理與應(yīng)用》
03
問(wèn):以下為國(guó)儀量子EPR100譜儀測(cè)得的Cu2+的EPR譜圖,請(qǐng)問(wèn)其中心磁場(chǎng)是多少?
答:中心磁場(chǎng)即為整個(gè)EPR譜圖的中心,題中譜圖的中心=Start+(Stop-Start)/2=2300+(4000-2300)/2=3150,所以該EPR譜圖的中心磁場(chǎng)為3150 G。