Elektron paramagnit rezonansi
Elektron paramagnit rezonansi (
EPR ) yoki
elektron spin rezonansi (
ESR ) spektroskopiyasi juftlashtirilmagan elektronlarga ega bo'lgan materiallarni o'rganish usulidir. EPRning asosiy tushunchalari yadro magnit-rezonansi (YMR) tushunchalariga o'xshashdir, ammo qo'zg'atilgan spinlar atom yadrolari o'rniga elektronlarnikidir. EPR spektroskopiyasi, ayniqsa, metall komplekslari va organik radikallarni o'rganish uchun foydalidir. EPR birinchi marta Qozon davlat universitetida 1944 yilda sovet fizigi Yevgeniy Zavoiskiy tomonidan kuzatilgan va bir vaqtning o'zida Oksford universitetida Brebis Bleaney tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan.
Nazariya
EPR signalining kelib chiqishi
Har bir elektronning magnit momenti va spin kvant soni mavjud
s
=
1
2
{\displaystyle s={\tfrac {1}{2}}}
, magnit komponentlar bilan
m
s
=
+
1
2
{\displaystyle m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}}
yoki
m
s
=
−
1
2
{\displaystyle m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}}
. Kuchli tashqi magnit maydon mavjudligida
B
0
{\displaystyle B_{\mathrm {0} }}
, elektronning magnit momenti o'zini yoki antiparallel (
m
s
=
−
1
2
{\displaystyle m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}}
) yoki parallel (
m
s
=
+
1
2
{\displaystyle m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}}
) maydonga, har bir tekislash Zeeman effekti tufayli o'ziga xos energiyaga ega:
E
=
m
s
g
e
μ
B
B
0
,
{\displaystyle E=m_{s}g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0},}
bu yerda
Maydon modulyatsiyasi
Yuqorida aytib o'tilganidek, EPR spektri odatda yutilishning birinchi hosilasi sifatida bevosita o'lchanadi. Bu maydon modulyatsiyasi yordamida amalga oshiriladi. Odatda 100 chastotada tashqi magnit maydonga kichik qo'shimcha tebranuvchi magnit maydon qo'llaniladi. kHz. Cho'qqidan cho'qqiga amplitudani aniqlash orqali yutilishning birinchi hosilasi o'lchanadi. Fazaga sezgir aniqlash yordamida faqat bir xil modulyatsiyaga ega signallar (100 kHz) aniqlanadi. Bu signal va shovqin nisbatlarining yuqori bo'lishiga olib keladi. Eslatma maydoni modulyatsiyasi doimiy to'lqinli EPR o'lchovlari uchun noyobdir va impulsli tajribalar natijasida olingan spektrlar assimilyatsiya profillari sifatida taqdim etiladi.
Xuddi shu g'oya lazerlarni yuqori nozik optik bo'shliqqa chastotani qulflash uchun Pound-Drever-Hall texnikasi asosida yotadi.
Impulsli elektron paramagnit rezonansi
Elektron spinlarining dinamikasi eng yaxshi impulsli o'lchovlar bilan o'rganiladi. Odatda 10-100 ns uzunlikdagi mikroto'lqinli impulslar Bloch sferasidagi aylanishlarni boshqarish uchun ishlatiladi. Spin-panjara bo'shashish vaqtini inversiyani tiklash tajribasi bilan o'lchash mumkin.
Impulsli NMRda bo'lgani kabi, Hahn aks-sadosi ko'plab impulsli EPR tajribalarida markaziy o'rin tutadi. Quyidagi animatsiyada ko'rsatilganidek, pasayish vaqtini o'lchash uchun Hahn echo parchalanishi tajribasidan foydalanish mumkin. Ikki impulsning turli oraliqlari uchun aks-sadoning o'lchami qayd etiladi. Bu tomonidan qayta yo'naltirilmagan decoherence ochib beradi
π
{\displaystyle \pi }
puls. Oddiy hollarda, eksponensial parchalanish o'lchanadi, bu bilan tavsiflanadi
T
2
{\displaystyle T_{2}}
vaqt.
Impulsli elektron paramagnit rezonans radiochastotalardagi to'lqinlardan foydalanadigan elektron yadroviy qo'sh rezonans spektroskopiyasiga (ENDOR) o'tkazilishi mumkin. Bog'lanmagan elektronli turli yadrolar turli to'lqin uzunliklariga javob berganligi sababli, ba'zida radio chastotalar talab qilinadi. ENDOR natijalari yadrolar va juftlashtirilmagan elektron o'rtasidagi bog'lanish rezonansini berganligi sababli, ular orasidagi bog'lanishni aniqlash mumkin.
Ma'lumotnomalar
uz.wikipedia.org