Wie funktioniert die paramagnetische Elektronenresonanz?

Elektronenparamagnetische Resonanz (EPR) , auch bekannt als Elektronenspinresonanz (ESR) , ist eine Technik zur Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Materialien, die ungepaarte Elektronen enthalten.

Hier ist eine kurze Erklärung, wie die paramagnetische Elektronenresonanz funktioniert :

Ungepaarte Elektronen: Viele Materialien, wie etwa Übergangsmetallionen oder organische Radikale, besitzen ungepaarte Elektronen. Diese ungepaarten Elektronen haben intrinsische magnetische Eigenschaften.

Externes Magnetfeld: An die zu untersuchende Probe wird ein starkes, statisches Magnetfeld angelegt. Dieses Feld richtet die magnetischen Momente der ungepaarten Elektronen in der Probe aus.

Resonanzbedingung: Eine Mikrowellenquelle sendet elektromagnetische Strahlung mit einer bestimmten Frequenz aus, typischerweise im Mikrowellenbereich. Die Frequenz wird angepasst, bis sie der Resonanzbedingung entspricht, wobei die Energie der Mikrowellenstrahlung der Energiedifferenz zwischen Elektronenspinzuständen entspricht.

Absorption von Energie: Wenn die Resonanzbedingung erfüllt ist, können die ungepaarten Elektronen Energie aus der Mikrowellenstrahlung absorbieren und von einem Spinzustand in einen anderen übergehen. Diese Energieabsorption wird als Abnahme der Intensität der die Probe durchdringenden Mikrowellenstrahlung erkannt.

EPR-Spektrum : Durch Variation der magnetischen Feldstärke wird die Energieabsorption als Funktion des magnetischen Feldes erfasst. Das resultierende EPR-Spektrum zeigt deutliche Absorptionspeaks oder -linien und liefert Informationen über die magnetischen Eigenschaften der Probe, wie z. B. die Anzahl ungepaarter Elektronen, ihre Spinorientierung und ihre Wechselwirkung mit der Umgebung.

Insgesamt misst EPR die Reaktion ungepaarter Elektronen auf externe statische Magnetfelder und Mikrowellenstrahlung und ermöglicht es Wissenschaftlern, die elektronische Struktur und die magnetischen Eigenschaften von Materialien zu untersuchen. Daher spielt die EPR-Technologie in vielen Bereichen wie Chemie, Biologie, Medizin, Lebensmittel und Getränke usw. eine herausragende Rolle. Das selbst entwickelte EPR-Spektrometer von CIQTEK unterstützt Forscher in vielen Anwendungsbereichen. Klicken Sie hier, um die EPR-Anwendungshinweise anzuzeigen .