Политех в Сети

Сайт для Учебы

Электронный парамагнитный резонанс

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Электронный парамагнитный резонанс – резонансное поглощение (излучение) электромагнитных волн радиочастотного диапазона (109–1012 Гц) парамагнетиками. Парамагнетик – вещество, намагничивающееся во внешнем магнитном поле по направлению поля. В отсутствии внешнего магнитного поля парамагнетик немагнитен. Атомы (ионы) парамагнетика могут обладать собственным магнитным моментом, но ориентация моментов в пространстве имеет хаотический характер, так что парамагнетик не обладает магнитной структурой, присущий, например, ферромагнетикам. Под действием внешнего магнитного поля магнитные моменты атомов (ионов) парамагнетика (у парамагнитных металлов – спины части электронов проводимости) ориентируются преимущественно по полю, парамагнетизм которых обусловлен электронами. Электронный парамагнитный резонанс – частный случай парамагнитного резонанса и более общего явления – магнитного резонанса. Лежит в основе радиоспектроскопических методов исследования вещества. Имеет синоним – электронный Спиновый резонанс (ЭСР), подчеркивающий важную роль в явлении спинов электронов. Открыт в 1944 году Е. К. Завойским. В качестве парамагнитных частиц (в случае конденсированных сред – парамагнитных центров), определяющих парамагнетизм, могут выступать электроны, атомы, молекулы, комплексные соединения, дефекты кристаллов, если они обладают отличным от нуля магнитным моментом. Источником возникновения магнитного момента могут служить неспаренный спин или отличный от нуля суммарный спин (момент количества движения) электронов.

В постоянных магнитных полях в результате снятия вырождения у парамагнитной частицы возникает система магнитных (спиновых) подуровней . Между ними под действием электромагнитного излучения возникают переходы, приводящие к поглощению (излучению) фотона с частотой .

Электронный парамагнитный резонанс нашел широкое применение в различных областях физики, химии, геологии, биологии, медицине. Интенсивно используется для изучения поверхности твердых тел, фазовых переходов, неупорядоченных систем. В физике полупроводников с помощью электронного парамагнитного резонанса исследуются мелкие и глубокие точечные примесные центры, свободные носители заряда, носитель – примесные пары и комплексы, радиационные дефекты, дислокации, структурные дефекты, дефекты аморфизации, межслойные образования, изучаются носитель – примесные взаимодействия, процессы рекомбинации, фотопроводимость и другие явления.