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电子顺磁共振波谱仪(下)：波谱信息解读

来源：本站时间：2020-08-06 21:58:48 浏览：8082次

电子顺磁共振波谱仪(下)：波谱信息解读

作者：Green dinosaur

1 引言

电子顺磁共振(EPR)技术是一种针对顺磁物体的表征技术，通过对未成对电子的表征，广泛用于研究过渡金属离子、自由基、生物大分子等材料的结构与功能。在对EPR测试技术的发展历史及原理有了一定的了解后(详见“电子顺磁共振技术（上）：仪器原理与应用”)，笔者将在本文中带领各位深入学习解读与探索EPR图谱中的隐藏信息。

2 EPR技术的关键问题

在“仪器原理与应用”章节中我们已经对EPR光谱的信号测量原理有了基础的了解。下面，我们可以通过对几个关键问题的探讨作简单回顾：

关键问题一：为什么EPR研究的对象必须具有未成对电子？

核外电子运动分为轨道运动和自旋运动，其中，轨道运动产生轨道角动量，形成轨道磁矩；自旋运动产生自旋角动量，形成自旋磁矩，这两种磁矩组成在一起统称为分子磁矩。

根据泡利不相容原理，每个分子轨道上都以相反的方向排列着两个电子，因此已成对电子的自旋运动产生的自旋磁矩会相互抵消，只有存在未成对电子的物质才能在外磁场中产生自旋磁矩，呈现顺磁性。

大多数情况下，轨道磁矩的贡献很小，因此分子的磁矩主要来自自旋磁矩的贡献(>99%)。这也是电子顺磁共振技术(EPR)同时也被称为电子自旋共振技术(ESR)的原因。

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