一篇短文明确告诉你电子顺磁共振波谱的基础知识

来源：国仪量子技术（合肥）股份有限公司 2021年07月29日 14:17

　　EPR(电子顺磁共振波谱)是一种磁共振光谱，用于检测未配对(或“自由”)电子。

　　EPR的物理原理与核磁共振相似，但EPR测量的是未配对的电子，而不是质子或其它核自旋。

　　EPR主要检测自由基、晶格缺陷、过渡金属与稀土金属离子和三重态分子。

　　EPR(电子顺磁共振波谱)原理：样品中的电子在外磁场中只有两种取向：一个取向与磁场方向(H)平行，对应于低能级，能量为-1/2 gβH；另外一个取向与磁场方向(H)反平行，对应于高能级，能量为+1/2 gβH，两能级之间的能量差为gβH。

　　若在垂直于H的方向，加上频率为v的电磁波恰能满足hv = gβH这一条件时，低能级的电子即吸收电磁波能量而跃迁到高能级，就是电子顺磁共振。

　　h为普朗克常数，g为波谱分裂因子(简称g因子或g值)，β为电子磁矩的自然单位，称玻尔磁子。

　　EPR能做的测试项目

　　EPR可以测持久性自由基、瞬时性自由基、空位、缺陷、过渡金属价态，可以做室温，变温，原位(空气、氧气、氮气等)。

　　其中，瞬时性自由基需要用到捕获实验，需要加对应的捕获剂进行捕获实验，因这类自由基寿命较短。持久性自由基、空位、缺陷和价态都直接测试的样品(粉末或薄膜)。

　　EPR对样品的要求

　　1、粉末样品提供20 mg左右

　　2、块体样品需要2个方向控制在3 mm以内，另外一个方向可以长些，因样品是装在石英管里，内径是3和4 mm

　　3、液体样品提供2 mL

　　EPR测试的注意事项

　　1、在测超氧自由基，液体样品中溶剂是水，一定要提前告知下，因超氧遇水会氧化成羟基。

　　2、强磁样品，一定要提前和项目经理确认，磁性样品在调谐和测试时干扰很大。

　　3、各向异性的材料，请标明测试面和测试方向。

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