Спецпрактикум по сверхвысоким частотам. Гусев Ю.А. - 104 стр.

                                  Работа № 11

               ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

     Парамагнитный резонанс был открыт Е.К. Завойским в 1944 г. в Казанском
государственном университете. Им проводились исследования парамагнитной
релаксации на высоких частотах (107 - 108 Гц) при параллельной и
перпендикулярной ориентациях переменного и постоянного магнитных полей [1].
     Парамагнетизм наблюдается в тех случаях, когда система зарядов имеет
отличный от нуля результирующий момент количества движения [2]. Если этот
момент создан электронами, то говорят об электронном парамагнетизме.
Вещества, содержащие ионы различных переходных групп, являются
парамагнитными.
     Электронный парамагнетизм существует:
     а) у всех атомов с нечетным числом электронов,
     б) у ионов, имеющих частично заполненные внутренние электронные
оболочки,
     в) у молекул с нечетным числом электронов,
     г) у небольшого числа молекул с четным числом электронов,
обладающих отличным от нуля результирующим моментом количества
движения,
     д) у свободных радикалов,
     е) у металлов и полупроводников из-за наличия в них свободных электронов.
     Метод ЭПР основан на известном эффекте Зеемана, заключающемся в том,
что при введении парамагнитной частицы, характеризующейся квантовым числом
S, в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепится
на 2S+1 подуровней, отделенных друг от друга интервалами энергии, равными

                                   ∆E = g β H

    где H - напряженность магнитного поля, β - единица атомного магнетизма -
магнетон Бора, g - фактор спектроскопического расщепления, определяющий, по
существу, величину эффективного магнитного момента частицы.
    Суть открытия Е.К. Завойского заключалась в том, что при подаче на
парамагнитный образец, помещенный в постоянное магнитное поле H,
высокочастотного магнитного поля с перпендикулярной к Н ориентацией
магнитного вектора при частоте

                                  ∆E gβH
                             ν=      =            (1)
                                   h   h

    с равной вероятностью индуцируются переходы между двумя соседними
уровнями. При этом происходит перераспределение населенности
уровней в сторону их выравнивания. Обычная формула для отношения
населенности уровней