電子常磁性共鳴の仕組み

電子常磁性共鳴 (EPR) は、電子スピン共鳴 (ESR)としても知られ、不対電子を含む材料の磁気特性を研究するために使用される技術です。

電子常磁性共鳴がどのように機能するかを簡単に説明します。

不対電子: 遷移金属イオンや有機ラジカルなどの多くの物質は不対電子を持っています。これらの不対電子は固有の磁気特性を持っています。

外部磁場: 強力な静磁場が研究対象のサンプルに適用されます。この磁場は、サンプル内の不対電子の磁気モーメントを揃えます。

共鳴条件: マイクロ波源は、通常はマイクロ波範囲の特定の周波数の電磁放射を放射します。周波数は、マイクロ波放射のエネルギーが電子スピン状態間のエネルギー差に相当する共鳴条件に一致するまで調整されます。

エネルギーの吸収: 共鳴条件が満たされると、不対電子はマイクロ波放射からエネルギーを吸収し、あるスピン状態から別のスピン状態に遷移することができます。このエネルギーの吸収は、サンプルを通過するマイクロ波放射の強度の減少として検出されます。

EPR スペクトル: 磁場の強さを変化させることにより、エネルギーの吸収が磁場の関数として記録されます。結果として得られる EPR スペクトルは、明確な吸収ピークまたは吸収線を示し、不対電子の数、スピンの向き、周囲環境との相互作用など、サンプルの磁気特性に関する情報を提供します。

全体として、EPR は外部の静磁場やマイクロ波放射に対する不対電子の応答を測定し、科学者が材料の電子構造や磁気特性を研究できるようにします。したがって、EPR 技術は、化学、生物学、医学、食品および飲料などの多くの分野で重要な役割を果たしています。CIQTEK が自社開発したEPR 分光計は、多くの応用分野で研究者をサポートしています。クリックすると、EPR アプリケーション ノートが表示されます。