电子顺磁共振EPR.pptVIP

EPR—研究对象StableFreeRadicalsinGasPhase第31页，共56页，星期日，2025年，2月5日O2分子的顺磁性：有关分子轨道理论可以解释2O：[(1S)2(2S)2(2P)4]O2：KK[(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(πy2p)2(πz2p)2(πy*2p)1(πz*2p)1]EPR—研究对象第32页，共56页，星期日，2025年，2月5日——三重态分子其分子轨道上有两个未偶电子，但其与双基不同，这两个电子彼此相距很近，有很强的相互作用。1、激发三重态；如：萘激发三重态；2、基态就是三重态分子如：氧分子。EPR—研究对象第33页，共56页，星期日，2025年，2月5日EPR—研究对象计算机拟合的三重态ESR谱一次微分线第34页，共56页，星期日，2025年，2月5日EPR—研究对象——过渡金属和稀土元素第35页，共56页，星期日，2025年，2月5日过渡金属、稀土元素具有未充满的3d，4d，5d及4f壳层，核外有一个或一个以上的未成对电子。V23（4S23d3）V5+（3d0）无EPR信号V4+（3d1）有EPR信号Mn25（4S23d5）Mn5+（3d0）无EPR信号Mn2+（3d5）有EPR信号EPR—研究对象第36页，共56页，星期日，2025年，2月5日过渡金属和稀土元素的EPR谱线特点：谱线复杂且谱线大多很宽，理论处理也较困难。原因：EPR—研究对象1、电子处在离子的d壳层中，它们的自旋运动和轨运动间有很强的“自旋—轨道偶合作用”;2、离子并非以自由形式存在，处在由配位体组成的晶场中。第37页，共56页，星期日，2025年，2月5日——半导体中的空穴或电子——晶格缺陷如：V心：Thepositive-ionvacancy(Vcenter)V-center(earliercalledV1)(tetragonalsymmetry)F心：anelectroninanegative-ionvacancy(Fcenter)inanalkalihalide(Cubicsymmetry)可用EPR来作定量研究。EPR—研究对象第38页，共56页，星期日，2025年，2月5日——其它EPR在年代学上的应用：C14（几万年）热释光（几十万年）EPR（上百万年）EPR—研究对象第39页，共56页，星期日，2025年，2月5日EPR—研究对象EPR测年原理：依据是：矿物中积累的ESR信号强度与时间相关。实验室中通过以下简单的公式获得ESR年龄:A=P/D式中：A为年龄(a)；P为古剂量(Gy)；D为年剂量(Gy/a)。一般在实验室中测定P和D。古剂量P能否测准是获得可靠ESR年龄的前提之一。古剂量是指在所测事件发生以来矿物所累积起来的ESR信号。对于石英，可供测定ESR信号的中心分别有E’,OHC,Ge,Al,Ti中心等。(E’：氧空位电子心，OHC：氧空穴)第40页，共56页，星期日，2025年，2月5日第1页，共56页，星期日，2025年，2月5日ElectronParamagneticResonance,EPR,isaspectroscopictechnique,whichdetectsspeciesthathaveunpairedelectrons.它是直接检测和研究含有未成对电子顺磁性物质的一种波谱学技术。ItisalsooftencalledESR,ElectronSpinResonance,ESR.电子顺磁共振:2010研究生课程—EPR第2页，共56页，星期日，2025年，2月5日WhatIstheElectronSpin?电子具有电荷，同时电子像陀螺一样绕一个固定轴旋转，形成有南北极的自旋磁矩。Theelectronspinistheelectron’selectromagneticf