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    電子順磁共振波譜儀(下): 波譜信息解讀
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    電子順磁共振波譜儀(下):波譜信息解讀

    作者:Green dinosaur


    1 引言

    電子順磁共振(EPR)技術(shù)是一種針對(duì)順磁物體的表征技術(shù),通過(guò)對(duì)未成對(duì)電子的表征,廣泛用于研究過(guò)渡金屬離子、自由基、生物大分子等材料的結(jié)構(gòu)與功能。在對(duì)EPR測(cè)試技術(shù)的發(fā)展歷史及原理有了一定的了解后(詳見“電子順磁共振技術(shù)(上):儀器原理與應(yīng)用”),筆者將在本文中帶領(lǐng)各位深入學(xué)習(xí)解讀與探索EPR圖譜中的隱藏信息。

    2 EPR技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題

    在“儀器原理與應(yīng)用”章節(jié)中我們已經(jīng)對(duì)EPR光譜的信號(hào)測(cè)量原理有了基礎(chǔ)的了解。下面,我們可以通過(guò)對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的探討作簡(jiǎn)單回顧:

    關(guān)鍵問(wèn)題一:為什么EPR研究的對(duì)象必須具有未成對(duì)電子?

    核外電子運(yùn)動(dòng)分為軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng),其中,軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生軌道角動(dòng)量,形成軌道磁矩;自旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生自旋角動(dòng)量,形成自旋磁矩,這兩種磁矩組成在一起統(tǒng)稱為分子磁矩。

    根據(jù)泡利不相容原理,每個(gè)分子軌道上都以相反的方向排列著兩個(gè)電子,因此已成對(duì)電子的自旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的自旋磁矩會(huì)相互抵消,只有存在未成對(duì)電子的物質(zhì)才能在外磁場(chǎng)中產(chǎn)生自旋磁矩,呈現(xiàn)順磁性。

    大多數(shù)情況下,軌道磁矩的貢獻(xiàn)很小,因此分子的磁矩主要來(lái)自自旋磁矩的貢獻(xiàn)(>99%)。這也是電子順磁共振技術(shù)(EPR)同時(shí)也被稱為電子自旋共振技術(shù)(ESR)的原因。

    免責(zé)聲明:本文僅作交流學(xué)習(xí)之用,不作任何商業(yè)用途,若有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除,謝謝理解!

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