电子自旋顺磁共

本人是学固体力学学科的 弹性波动理论方向,因老板要求,现在要研究关于电子自旋方面的问题,希望能有高手给予指点,我应如何着手?

我要测小鼠体内的氧自由基,但我们学校没有电子自旋共振仪,请问哪里有啊?最好是天津或北京.若您知道,请告诉我联系方式好吗?谢谢!

电子自旋共振（ESR）波谱仪的样品管和核磁共振用的样品管有区别吗？外径是不是都是5毫米的？

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=12987]分析化学手册第 12章 核磁共振波谱与电子自旋共振[/url]

讲述了ESR溥仪的一些情况包括构造、磁场系统和信号的采集多重电子自旋共振技术[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=14272]电子顺磁共振实验技术[/url]

如果在样品中引入顺磁离子会对谱图有什么影响？也就是说，如果磁场相同，电子自旋和核自旋的共振频率相差多大？

不是水贴，顶多算是比较碎碎念型的版主，浅谈一下对ESR的了解，当做接触第一年的感想及总结，初入宝地，多多见谅，有说的不准确的地方欢迎大家指正【简介】接触ESR或者也有人叫EPR，全称是电子自旋共振波谱仪，或电子顺磁共振波谱仪，是磁共振下面的一大分支，经常听名字被误会成核磁共振，以为是医院里做检查的那个玩意儿，实际上两者的关系，在我理解上，就像是一个大导带了好几个学生，总体上的大领域是围绕着磁共振来的，只是有人研究原子核，就分化成核磁共振，有人研究核外电子，就分化成ESR，简单的说，是磁共振波谱学的不同分支。【原理】再说到ESR，原理是因为[font=微软雅黑][color=#121212]电子自旋能级在外磁[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]场的作用下发生塞曼分裂，同[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]时在外加微波能量的激发下电[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]子从低能级向高能级跃迁的共[/color][/font]振现象。它被认为是唯一能够直接检测和研究未成对电子顺磁性物质的一种波谱学技术，不需要对样品进行复杂处理，无损，直接，还能进行定性及定量研究。【研究对象及应用领域】由于顺磁实在是有点小众，整个国内做这个的人加一起可能都比不过一个上市公司的员工数，笔者简单罗列一些目前可能会用得上的研究对象，[font=微软雅黑][color=#000000]自由基[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]、孤立单原子、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]金属单质、导体、磁性分子、过渡金属离子、稀土离子、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]离子团簇、配合物、缺陷材料、金属蛋白酶、辐照样品、[/color][/font]金属催化等。对应的，就可以推出它的应用领域有以下：[color=#000000]化学---[font=微软雅黑][color=#000000]催化机理、氧化还原、过渡金属氧化[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]物、聚合反应机理 [/color][/font][/color][font=微软雅黑][color=#000000]物理和[/color][/font][color=#000000]材料---[font=微软雅黑][color=#000000]金属富勒烯、单晶缺陷、高分子材料、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]缺陷材料（光纤、宝石）、磁性材料[/color][/font][/color]地质---年代地质学、考古学[color=#000000]环境---[font=微软雅黑][color=#000000]光催化、芬顿反应污水处理、大气污[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]染研究、土壤污染[/color][/font][/color][font=微软雅黑][color=#000000]生物医[/color][/font][color=#000000]疗---[font=微软雅黑][color=#000000]大分子（核酸、蛋白质）结构、[/color][/font][font=Arial][color=#000000]ROS[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]衰老与疾病、职业病防止与研究[/color][/font][/color][color=#000000]食品---[font=微软雅黑][color=#000000]食品辐照、食用油酸败（货架期）[/color][/font][/color][color=#000000]工业---[font=微软雅黑][color=#000000]辐照计量、啤酒风味、钻石质量评价、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#000000]烟草[/color][/font][/color]大家如有兴趣可以留言补充，目前都有哪些领域的老师会用得上【仪器厂家】做这个领域的都知道，其实不仅仅是ESR是这样，整个实验室里的仪器，还是进口占多数，和导师还有师兄师姐们为了做实验吃过太多亏，外送测样，借别人实验室的仪器，或者另辟蹊径通过愚公移山的精神坚持不懈的做，都有过，每当感觉顶不住了下定决心要买一台的时候，又总是由于这样那样的原因拖了很久，一方面是流程上确实会比较繁琐，更多的还是因为没有钱，进口的机器动辄上百万上千万，都是刚开始好，后面出问题了找不到人，或者只换不修，或者其他什么原因，搞得很心累，为了这个仪器，前前后后调研了很久，把我调研期间的总结浅发一下，大家供参考：国外：布鲁克---德国+老牌，不用多说了，除了贵点没啥好说的日本电子---日本，也做了不少年了，核心参数上比布鲁克差点，价格上也低点Adani---俄罗斯，暂时就可以不考虑这款了，只有台式，且核心参数比同类产品差国内：国仪量子---比较惊喜的发现，国内也有做顺磁的厂家了，参数和布鲁克齐平，价格便宜不少之所以只说的这么浅，是因为买这个仪器基本都得定制，说我的配置不一定对每个人都有参考意义，只说基础印象，不用被我的观点引导不过有需要多说两点的是，真的蛮惊喜的一点，国内居然也有做顺磁的厂家，终于打破了垄断，不过因为国内目前只有这一家企业，也比较新，还是要谨慎测样确认机器性能，他们好像是中国科大孵化的企业，这个背靠大树嘛，可以多给与一点期待。好嘞，说了这么多，如果对大家有帮助的话，欢迎大家积极留言点赞哦本人只是一个双非研究生，比不过各位大神，请轻喷，求放过我们这个贴活跃度太低了，人也少，果然还是小众的圈子啊，希望能多结识一些大佬带我飞，哈哈

中国科技网讯 在高精度磁感应探测、量子计算机等方面，电子自旋都发挥着重要作用。据物理学家组织网近日报道，德国康斯坦茨大学科学家从理论上研究了将电子自旋和碳纳米管量子点耦合在一起的可能性，结果显示，碳纳米管机械振动会极大影响它所捕获电子的自旋状态，而碳纳米管本身也会受到电子自旋的影响。研究人员指出，发现这种内在的强自旋—机械耦合对研究磁性与物质纳米传感器、量子计算及其他纳米应用设备具有重要意义。相关论文发表在近日出版的《物理评论快报》上。 研究人员从理论上让自旋轨道和碳纳米管量子点耦合在一起。在论文中，他们设想把一段碳纳米管悬置在一个沟槽上，让纳米管发挥声子腔的功能。而后通过一种类似于天线的形式从外部接近共振器来促发共振，将电荷和碳纳米管耦合在一起，碳纳米管由于固有的硬度而按照自身频率振动起来。通过检测其振幅，就能检测出代表耦合的理想自旋态。 该校物理系教授盖多·博卡德解释说，即使接近绝对零度（-273.15摄氏度），温度也会对系统行为造成影响。此外，系统退相干还受声子放射（一种量子化的声波放射）的影响，使自旋松弛。在原子—光量子系统中，自旋松弛就像是自发放出一个光子，但原子自发放射可以用光腔来抑制，光腔具有强耦合机制，能让光子在消失之前，在足够长的光腔中被吸收、放射许多次。 “这就是纳米机械共振的概念。”博卡德解释说，“在我们的研究中，碳纳米管作为声子腔能产生与此类似的效应。如果共振器模型与自旋反转所需的塞曼能量相共振，量子信息就会在自旋和声子之间来回转移；如果不共振，自旋量子比特的寿命就会得到延长。而后者也是量子信息处理器所要研究的。” 该研究的重要影响还在于它能提高纳米管在传感应用方面的性能。博卡德说，磁感应是以电子自旋对外部磁场的敏感度为基础的。当电子自旋和机械共振器（比如振动碳纳米管，通过对电子的限定而携带一个电荷）耦合时，可以用电学方法读取这一信号。反之，当一个小物体放在共振器上时，其共振频率会发生变化，频率变化又会影响自旋，可以通过一种自旋感应电传检测设备读取。物质感应探测就是利用了这种频率变化。 研究人员表示，他们正在考虑下一步把该研究用于量子信息处理过程，让自旋发挥量子比特作用。“量子力学的一个基本问题是它能适用于多大的物体，让该物体保持在量子叠加状态。我们知道，电子和单个原子有量子性质，而我们日常生活中的宏观物体却没有。问题是我们能在多大程度上应用量子法则。”博卡德说，“我们的研究是在单个电子自旋和一个较大物体的机械运动之间生成量子纠缠，这一结果有望在自旋读取研究、新的量子相干、自旋—自旋耦合机制等方面打开新的大门。”（常丽君） 《科技日报》（2012-05-31 二版）

[img]http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09501.gif[/img]　[color=#ec0078][size=4]2010年6月16日，巴西标准化协会(ABNT)发布两项新标准：ABNT NBR 15851:2010——电子顺磁共振波谱法(electron paramagnetic resonance spectrometry，EPR)检测含结晶糖的辐照食品 以及ABNT NBR 15852:2010——电子顺磁共振波谱法(electron paramagnetic resonance spectrometry，EPR)检测含骨肉类和鱼类辐照食品。[/size][/color][color=#ec0078][size=4]　　这两项标准给出了通过观察电子自旋共振谱检测辐照食品的电离辐射剂量的方法。标准由巴西标准化协会食品安全专项研究委员会(ABNT/CEE-104 Comiss o de Estudo Especial de Seguran a de Alimentos)归口管理，自7月16日正式实施。[/size][/color]

近日美国能源部阿尔贡先进光源（APS）实验室研究发现，一种含有重元素铱的氧化材料，受到铱5d层价态上的自旋轨道相互作用的控制，显示出非同寻常的性质。该研究成果发表在近期《物理评论快报》上。　　该研究由阿尔贡APS国家实验室、肯塔基大学、橡树岭国家实验室以及北伊利诺伊州立大学联合开展，在APS的X射线科学分部用4-ID-D光束，对一种名为三氧化钡铱的多晶体进行了X射线吸收和磁环双色探测，在铱的5d层价态分析了电子自旋、轨道角动量和自旋轨道耦合。　　研究人员本来认为，铱在5d层的电子波会和邻位有很强的重叠并“绑”在一起，再加上一个来自氧离子的强大晶体场围绕着铱离子，5d层电子的角动量和自旋轨道相互作用几乎会“被消灭掉”。这次研究却发现，5d层电子存在很大的轨道角动量，约是它们自旋角动量的3倍，由此在铱原子中形成很强的自旋轨道耦合。　　由于固体性质由其组成原子的外层价电子所决定，如由相邻原子的电子云重叠而形成的晶体场等强相互作用。但当固体中自旋轨道相互作用力起重要作用时，就会显示出有趣的性质：如在含有稀土的永磁体材料中，位于4f层的电子引起的磁性，会被材料中相邻电子5d层和6d层的价效所屏蔽。它们的自旋轨道耦合时，自旋对称被打破，将4f层的磁性运动固定到特定的晶格方向，由此产生了很强的永磁效果。　　研究人员迈克尔·万·威内达尔说：“这种新材料的基本状态不是由强晶体场作用而是由自旋轨道作用和库仑作用这种较弱的力来最终决定。”　　领导该研究的APS物理学家丹尼尔·哈斯克说，研究自旋轨道耦合具有重要意义，这种类原子行为可用于化学掺杂，破坏材料中的磁序。　　研究人员称，与砷化镓相比，弱绝缘性的三氧化钡铱自旋轨道相互作用更强，过渡金属氧化物的自旋轨道特征可能更加适于自旋控制设备。　　作为下一代自旋电子设备，自旋晶体管有着巨大的应用前景。开发自旋晶体管需要找到具有大量电子自旋轨道的新型材料。由于自旋轨道的相互作用是随着原子数量而迅速增加，含有重元素的材料成为该领域的最佳候选。　　在半导体中，自旋轨道耦合可以通过电场调节自旋累积来控制，这是开发自旋晶体管的一个很有前途的方向。比如开发自旋电子设备，基于电子自旋而不是所带的电荷，能使其功能更加强大、速度更高而且能耗更低。

美国得克萨斯A&M大学物理学家杰罗·斯纳夫领导的一个国际科研小组在23日出版的《科学》杂志上宣布，他们研制出了首个能在高温下工作的自旋场效应晶体管（FET），该设备由电力控制，其功能基于电子的自旋，其中包含一个与门逻辑设备。新突破将给半导体纳米电子学和信息技术领域带来新气象。　　英国日立剑桥实验室、剑桥大学、诺丁汉大学、捷克科学院和查尔斯大学的研究人员首次将自旋—螺旋状态和异常霍尔效应结合在一起，制造出了这种自旋FET，其中包括一个与门逻辑设备，自旋FET的概念于1989年首次提出，这是科学家首次在其中实现与门逻辑设备。 　　晶体管发现60年来，其操作仍然基于与半导体内的电子操作和电子电荷探测同样的物理原理。随着晶体管的尺寸越来越小，小到已接近极限点，科学家们开始专注于建立新的物理操作规则，即使用电子基本的磁运动（自旋）代替电荷作为逻辑变量。20年来，科学家一直认为，在半导体内操作电子并探测到电子自旋（突破这一点将有助于研发出自旋晶体管）很难在实验室实现。现在，新研究使用最近在自旋操作和探测上发现的量子相对论现象证实，自旋晶体管这一概念可以成为现实。为了观察电子的操作并探测自旋，该研究团队特别设计了一个平板光子二极管（同一般使用的圆极化光源相反）并将其放置在晶体管隧道附近。通过在二极管上照射光线，研究人员朝晶体管内注射了光激发电子，而不是通常的自旋极化电子。接着朝其输入门电极施加电压，通过量子相对论效应来控制电子的自旋运动。这些效应同时负责在该设备内生成横向电压（代表输出信号），其取决于晶体管管道内运动电子的自旋方向。　　日立剑桥实验室的高级研究员约尔格·文德利希强调，观察到的输出电子信号在高温下也很强，并且线性依赖于入射光圆极化的程度。这个设备因此也表明，科学家实现了电力控制的固态偏振光计，该偏振光计可直接将光偏振转变成电压信号。他表示，未来医生可能会利用该设备探测手性分子的浓度，以测量病人的血糖浓度或酒中的糖分浓度。新设备在自旋电子学研究领域有广泛的应用，它可以作为一个有效工具来操作和探测半导体内的电子自旋而不会破坏自旋极化电流。　　文德利希承认，现在还不知道其基于自旋的设备能否替代目前信息处理设备中普遍使用的基于电子电荷的晶体管，然而新研究将科学家的关注点从理论猜测转移到研发出微电子设备模型上来。

本报记者 刘霞 综合外电http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130614/021371223980109_change_chd36128_b.jpg用激光操控单个电子自旋模拟图http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130614/021371223980140_change_chd36126_b.jpg 今日视点 科学家们一般认为，研究微观粒子运动规律的新兴技术——量子技术主要应用于计算、通讯和加密等领域，但据物理学家组织网近日报道，现在，科学家们利用自旋电子学（其基本理念是理解和操作电子的自旋来推动技术的发展）扩展了量子技术应用领域的新维度，使他们可以利用量子力学完成一些此前没有想到过的任务，比如用激光处理量子信息以及在纳米尺度上进行温度测量。 这两项研究都建立在对钻石内的氮晶格空位中心进行操控的基础上，都利用了这一瑕疵固有的“自旋”特性。氮晶格空位中心是钻石原子结构上的一种瑕疵，钻石晶格中的一个碳原子被一个氮原子取代，使其附近空缺出一个晶格空位，围绕氮原子旋转的自旋电子就变成一个量子比特（qubit）——量子计算机的基本单位。 这两篇文章的主要研究者、美国芝加哥大学分子工程学教授戴维·艾维萨洛姆表示：“过去20多年来，科学家们一直在研究如何隔离和控制固态内单个电子的自旋，最新研究就是基于这些研究所获得的结果。科学家们的初衷是制造出新的基于量子物理学的计算技术，但最近几年来，随着研究的不断深入，我们的关注点也在不断扩展，因为我们开始意识到，量子物理学的原理也适用于新一代的纳米传感器。” 用激光操控量子比特 艾维萨洛姆和加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）以及德国康斯坦茨大学的6名合作者一起，研发出了一项新技术，他们在发表于5月7日美国《国家科学院学报》上的一篇论文中介绍了如何借助此项技术，只用激光就实现了对量子比特的操控，包括初始化、读取电子自旋态等。新方法不仅比传统方法更能实现统一控制，而且功能更多样，为探索新型固态量子系统打开了大门，也为科学家们朝着最终制造出性能远胜传统计算机的量子计算机开辟了新的路径。 传统计算机的基本信息单位是比特（bit），只能在0和1中选择其一；而量子比特能以多个状态同时存在，也即同时为0和1，这就使得量子计算机能够进行更复杂的操作，计算能力更强。 尽管氮晶格空位中心是一种很有前景的量子比特，过去10年来一直被广泛研究，但要用工业或生长的方法造出所需钻石却是极大的挑战。 艾维萨洛姆表示，与传统技术不同，他们研发的是一种利用激光脉冲在半导体内控制单个量子比特的全光策略，其“消除了对微波电路或电子网络的需求，仅仅用光和光子就可以做一切事情”。 作为一种全光学方法，新技术也有潜力进行升级，控制更多量子比特。另外，新方法的用途更加广泛，也可以用于探索其他物质内的量子系统，否则，这些物质很难被用来做量子设备。 基于电子自旋学的温度计 此前，科学家们也用氮晶格空位中心作为量子比特，在室温下制造出了可用于磁场和电场的传感器。现在，在发表于5月21日出版的美国《国家科学院学报》上的一篇论文中，研究人员展示了另外一种操控氮晶格空位中心的方法，并制造出了一种量子温度计。艾维萨洛姆估计，基于上述研究，他们可以研发出一款多功能的探测器。 艾维萨洛姆说：“我们能用这款探测器测量磁场、电场以及温度。或许最重要的是，因为这个探测器是一个原子尺度的瑕疵，能包含在纳米尺度的钻石粒子内，因此，它可以在一些极富挑战性的环境下工作，比如测量活体细胞或微流体电路内的温度。” 最新创新的关键是，科学家们研发出了一种控制技术操控自旋，使其能更灵敏地探测温度的变化。该研究的领导者、加州大学圣巴巴拉分校物理系研究生戴维·托尼表示：“过去几年，我们一直在探索用钻石内的这种瑕疵的自旋来制造温度计。最新技术让环境噪音的影响达到了最小，使我们能进行更加灵敏的温度测量。” 而且，科学家们可以在很大温度范围内（从室温到227摄氏度）对这种自旋电子进行操控。 艾维萨洛姆还表示，这一系统也能被用来测量生物系统内的温度梯度（自然界中气温、水温或土壤温度随陆地高度或水域及土壤深度变化而出现的阶梯式递增或递减的现象），比如活体细胞内部的温度梯度。 《科技日报》（2013-06-15 三版）

EPR和ESR做出的对于超氧负离子的谱图出峰有区别吗，比如几个峰，峰型是否裂分等等的，是否不一样。

中国科技网讯 在半导体中，电子的运动就像在跳华尔兹，一边自旋一边按照自旋方向同步地旋转移动。据物理学家组织网8月13日（北京时间）报道，最近，一个来自IBM研究团队和瑞士联邦理工学院（ETH）的联合小组，首次直接绘制出电子怎样形成一个持续自旋螺旋的过程图，揭示了电子在半导体中跳“华尔兹”舞的情景。这一新进展有助于科学家更有效控制设备内部磁性运动，带来更加节能高效的电子设备。相关论文发表在《自然·物理学》杂志上。 目前的计算机技术是利用电子所带电荷来编码和处理数据。随着半导体元件越来越小，到了无法控制电流的临界点，就开始显出局限性，而电子自旋能突破这种障碍。利用电子自旋来存储、传输并处理信息一直是计算机科学家的目标，但他们尚不清楚，电子自旋能否在开始旋转之前将编码信息保存足够长的时间。 研究人员利用一种时间分辨扫描显微技术，监控了数千个电子自旋的演变，这些自旋是在一个很小区域内同时生成，属于随机旋转并会很快改变方向。IBM科学家利用超短激光脉冲控制，使得电子同步自旋的时间延长了30倍，达到1.1纳秒，相当于1GHz（千兆赫）处理器的一个周期。他们首次观察到电子旋转移动了超过10微米，整齐地排列成一种规则的、类似条纹的图案，这就是所谓的“持续自旋螺旋”，并绘出了电子自旋的同步“华尔兹”图像。 实验用的半导体是ETH科学家制造的一种砷化镓（GaAs）材料，实验在零下233℃低温下进行，以确保电子自旋与环境之间的相互作用最小化。 同步自旋运动的原因是一种物理机制，自旋轨道的相互作用将自旋和电子运动结合在一起。联合小组中纳米系统物理学小组的吉安·萨利斯解释说，“假设所有舞伴都以女方面向北开始，过一会儿她们就会朝向不同方向。现在，我们相对于移动方向的改变，锁定旋转速度不变，结果就像一个完美设计的舞蹈动作：在特定区域中所有女方的脸始都会向同一方向。对于开发基于自旋的晶体管而言，控制、操作以及观察电子自旋的能力非常重要。” 研究人员指出，自旋电子学从实验室到市场还面临很大挑战。电子自旋同步化让科学家能观察电子的旋转移动，大大提高了将电子自旋用于处理逻辑操作的可行性，有望带来更快更节能的计算机产品。（记者 常丽君） 总编辑圈点： 当前，半导体硬件性能逐渐接近极限，已很难继续通过缩小元件尺寸来提高计算性能，摩尔定律将很快走到尽头，量子计算时代还遥遥无期，有人焦虑，也有人探索新理论、技术和材料来战胜现有技术的物理极限。电子自旋螺旋理论于2003年提出，通过近十年不懈努力，终于实现对电子自旋的控制、操纵和观察，为利用电子自旋编程并制造性能更高的自旋晶体管打下了基础。当然，新技术能否让半导体材料突破瓶颈，还有赖于理论和材料的进一步突破。 《科技日报》（2012-08-14 一版）

[font=微软雅黑][size=16px]顺磁共振波谱仪（Magnetic Resonance Spectrometer，简称NMR）是一种先进的科学仪器，通过测量物质中原子核的共振现象，揭示了物质的结构和性质。它在化学、生物、医学等领域发挥着重要作用，为科学家们探索物质的奥秘提供了强有力的工具。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]1. 原理与基础知识：[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]顺磁共振波谱仪基于核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）现象，利用物质中原子核在外加磁场和射频辐射作用下发生共振吸收的特性。原子核的共振频率与其周围电子和化学环境密切相关，因此可以通过测量共振频率和吸收强度来推断物质的结构和性质。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]2. 仪器构成与工作原理：[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]顺磁共振波谱仪主要由磁场系统、射频系统、探测系统和数据处理系统组成。磁场系统提供稳定的磁场，使原子核能够达到共振状态；射频系统产生射频辐射，激发原子核的共振吸收；探测系统接收共振信号，并将其转化为电信号；数据处理系统对信号进行处理和分析，得出波谱图。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]3. 应用领域与意义：[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]顺磁共振波谱仪在化学领域广泛应用于有机化学、无机化学和物理化学等研究中。它可以用于分析物质的结构、确定化学键的类型和长度、研究化学反应的动力学过程等。在生物领域，NMR技术被用于研究蛋白质、核酸和其他生物大分子的结构和功能，为药物设计和生物医学研究提供了重要的依据。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]4. 发展与前景：[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]随着科学技术的不断进步，顺磁共振波谱仪也在不断发展。高场NMR、多维NMR和固态NMR等新技术的出现，使得NMR在解析复杂体系和研究新材料方面具有更强的能力。同时，与其他技术的结合，如质谱联用、电子自旋共振等，也为NMR的应用拓展了新的可能性。[/size][/font]

来自荷兰Twente 大学的科学家首次在室温条件下，成功地实现了磁材料和 半导体材料之间的信息交换。自旋电子学通过电子的自旋的两个状态（up 和down） 来代表“0”和“1”，目前的问题在于如 何将自旋信息录入半导体材料中去，以实现利用 基于自旋的电子器件来处理数据，但是磁材料和 半导体之间的信息交换必须在非常低地温度下 进行。该研究成果的重要意义在于其可在室温条件下进行，以节能为主要特点的自旋电子学的实际应用又向前迈进了一大步。研究者在磁材料和半导体材料之间置入厚 度小于 1 nm 的氧化铝薄层，其厚度和质量非常关键。电流流过氧化物界面的时候，在半导体材料中引起强度和方向可控的磁化作用。研究者的下一步目标是根 据研究成果制造新型电子器件和电路。相关研究工作发表在《自然》上（Nature, 2009, 462: 491-494）。 黄健 摘译来源：http://www.universiteittwente.nl/organization/stories/doorbraak-in-spintronica-kan-leiden-tot-energiezuiniger-chips

中国科技网讯 热电循环需通过“塞贝克效应”来产生热，据物理学家组织网7月11日报道，俄亥俄大学找到了一种新方法，能将“自旋塞贝克效应”放大1000倍，将其向实际应用推进了一大步。该研究有助于热电循环的实现，从而最终有望开发出新型热电发动机，还可用于计算机制冷。相关论文发表在本周出版的《自然》杂志上。 热电循环是电子设备循环利用自身产生的部分废热，将废热转化成电。根据“塞贝克效应”，当导体被放在一个温度梯度中时，会产生电压使热能转变为电能。而2008年日本发现了“自旋塞贝克效应”，即在磁性材料中，自旋电子会产生电流使材料接点产生电压。这以后，许多科学家都在试图利用自旋电子学来研发读写数据的新型电子设备，以便在更少空间、更低能耗的条件下更安全地存储更多数据。但这种“自旋塞贝克效应”产生的电压一般非常小。 目前新方法是将此效应放大为“巨自旋塞贝克效应”。研究人员利用锑化铟及其他元素掺杂制成所需材料，并将温度降低到零下253℃至零下271℃附近，外加3特斯拉磁场。当他们将材料一面加热使其升高1℃时，在另一面检测到电压为8毫伏，得到比以往的5微伏高三个数量级的电流，是迄今为止通过标准“自旋塞贝克效应”产生的最高电压，且功率提高了近百万倍。 俄亥俄大学物理学与机械工程教授约瑟夫·海尔曼斯说，科学家认为热是由振动量子所组成，他们能在半导体内部引发强大的振动量子流，在流过材料时撞击电子使电子向前运动。而由于材料中原子使电子自旋，电子最终就像枪管中的子弹那样旋转前进。 以往人们只在磁性半导体和金属中发现过“自旋塞贝克效应”，而此次“成功的关键是选择材料，”该校材料科学与工程夫教授罗伯托·梅尔斯说，但由于材料是非磁性的，还需要外加电场和低温环境，这是实验的不足之处，他们还在进一步研究其他材料。 海尔曼斯表示，其最终目标是开发出一种低成本高效率将热转化为电能的固态发动机。这些发动机没有运动部分，不会磨损，可靠性几乎是无限的。“这是真正的新一代热电发动机。17世纪我们有了蒸汽机，18世纪有了燃气机，19世纪有了第一个热电材料，而现在我们正要用磁来做同样的事。”（常丽君） 《科技日报》（2012-07-13 二版）

磁共振通常是一个广义的概念，涵盖了多种依赖于磁场与物质相互作用的技术，其中包括核磁共振（NMR）和电子自旋共振（ESR）等。而核磁共振特指一种具体的技术，它专门用于探测原子核在外加磁场中的行为，通过测量原子核对射频脉冲的响应来获取信息，在化学、医学（如MRI，即磁共振成像）等领域有广泛应用。简言之，核磁共振是磁共振技术的一个分支，专注于利用原子核的磁性来研究物质的结构和性质。

[em06] 电子顺磁共振的谱图应该怎么解?

将对高温超导和量子计算机等前沿领域产生重要影响科技日报 2012年04月20日 星期五 本报讯 据物理学家组织网、《自然》网站等媒体4月18日报道，最近，一个由瑞士保罗·谢尔研究所实验物理学家和德国德累斯顿固体和材料研究所理论物理学家领导的国际研究小组通过实验发现，一个电子分裂成两个独立的准粒子：自旋子（spinon）和轨道子（orbiton）。这一结果发表在近日的《自然》杂志上。 以往人们认为电子是一种基本粒子，无法分裂为更小部分。上世纪80年代，物理学家预言，电子以原子的一维链形式存在，可以分裂成3个准粒子：空穴子携带电子电荷，自旋子携带旋转属性（一种与磁性有关的内在量子性质），轨道子携带轨道位。1996年，物理学家将电子空穴和自旋子分开，自旋和轨道这两种性质伴随着每一个电子。 然而，新实验观察到这两种性质分开了——电子衰变为两个不同部分，各自携带电子的部分属性：一个是自旋子，具有电子的旋转属性；另一个是轨道子，具有电子绕核运动的属性，但这些新粒子都无法离开它们的物质材料。 研究人员用瑞士光源（Swiss Light Source）的X射线对一种叫做Sr2CuO3的锶铜氧化物进行照射，让其中铜原子的电子跃迁到高能轨道，相应电子绕核运动的速度也就越高。他们发现，电子被X射线激发后分裂为两部分：一个是轨道子，产生轨道能量；另一个是自旋子，携带电子的自旋性及其他性质。Sr2CuO3有着特殊性质，材料中的粒子会被限制只能以一个方向运动，向前或向后。通过比较X射线照射材料前后的能量与动量的变换，可以追踪分析新生粒子的性质。 实验小组领导托斯登·施密特说：“这些实验不仅需要很强的X射线，把能量收缩在极狭窄范围，才能对铜原子的电子产生影响，还要有极高精度的X射线探测仪。” “这是首次观察到电子分成了独立的自旋子和轨道子。现在我们知道了怎样找到它们。下一步是同时产生出空穴子、自旋子和轨道子来。”理论小组领导杰罗恩·范德·布林克说，“在材料中，这些准粒子能以不同的速度、完全不同的方向运动。这是因为它们被限制在材料中时，性质就像波。当被激发时，波分裂为多个，每个携带电子的不同特征，但它们不能在材料以外独立存在。” 观察到电子分裂将对一些前沿领域产生重要影响，如高温超导和量子计算机。Sr2CuO3中的电子和铜基超导材料中的电子有着相似的性质，该研究为高温超导研究提供了一条新途径。此外，研究轨道子有助于开发量子计算机。“同时用自旋子和轨道子来编码和操控信息，这可能是未来发展的方向。”英国牛津大学物理学家安德鲁·波斯罗伊德说，“量子计算机的一个主要障碍是量子效应会在完成计算之前被破坏。而轨道子的跃迁速度只要几飞秒（1飞秒=10的负15次方秒），这样的速度为制造现实量子计算机带来了更多机会。”（常丽君）

想请教一下各位大佬，在水中添加Fe2+，测出的电子顺磁共振是这个峰，这个是羟基自由基的峰还是超氧自由基的峰？[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/01/202101141249413739_744_5176747_3.png[/img]

电子顺磁共振的应用越来越广泛，国内的用户也越来越多。然而在此却没有一个专门的顺磁区，哎。。。。。

请问，NMR弛豫是不是可以应用在核磁共振成像技术（MRI）上？核自旋对电子自旋的超精细相互作用可以借助NMR来研究吗？换言之，核自旋影响电子光谱进一步分裂，那电子自旋对核自旋的影响又是怎样的？

请教利用ESR谱如何计算自旋电子浓度？

美国能源部(DOE)伯克利劳伦斯国家实验室(Berkeley Lab)和加州大学(UC)伯克利分校的研究人员已经论证，金刚石可能是未来的核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)技术的关键。 Alex Pines的研究小组记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。 Alexander Pines是伯克利实验室材料科学部和伯克利大学Glenn T. Seaborg化学教授席位的高级学院教授，在其主导的一项研究中，研究人员记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。超极化的碳-13自旋信号显示NMR/MRI信号敏感度得到了相对于传统的NMR/MRI磁体在室温下通常可能的信号敏感度超出多个数量级的增强。此外，这种超极化是使用微波实现的，而不是依靠精确的磁场来进行超极化转移。 Pines是发表在《Nature Communications》上一篇关于本研究的论文的通讯作者。该论文的标题是《金刚石中光泵浦氮空位中心的室温原位原子核自旋超极化》。Pines研究小组的一位成员JonathanKing是该文的第一作者。 作者报告，观察到了百分之六的体原子核自旋极化，这是一个比热平衡大170000倍左右的核磁共振信号增强。超极化自旋信号可以通过标准NMR探针进行原位检测，不需要来回移动样品或者精确的晶体取向。作者认为这种新的超极化技术应该可以使在室温条件下对固体和液体的核磁共振研究的灵敏度得到数量级上的增强。 “我们的研究结果代表了一个与Weizmann科学研究所的Lucio Frydman和其同事在其开创性实验中得到的结果相当的核磁共振信号增强，但是是在金刚石中通过微波诱导动态原子核超极化，不需要精确控制磁场和晶体取向，”Pines说：“室温超极化金刚石打开NMR/MRI极化从一个惰性、无毒、易分离的源转移到任意样本的可能性，这是当代NMR/MRI技术长期追求的一个目标。” 同时具有化学特异性和非破坏性的特点使NMR/MRI技术在包括化学、材料、生物和医学等的广泛领域内成为一种不可或缺的技术。然而，它的敏感度问题仍然是一个持久的挑战。NMR/MRI信号是基于电子和原子核的一种被称为“自旋”的本征量子特性。电子和原子核可以像一个旋转的小磁铁棒一样被分配一个“向上”或“向下”的方向状态。NMR/MRI信号取决于被往一个方向极化的核自旋的大多数——即极化程度越高，信号越强。Pines和他的研究小组成员经过几十年的努力，已经开发了大量的方法来超极化原子核的自旋。在过去的两年中他们一直专注于金刚石晶体和一种称为氮空位(NV)中心的杂质，在氮空位中心里光学和自旋自由被耦合在一起。 “当纯金刚石晶体的晶格中相邻的两个碳原子被从晶格中删除，留下两个空隙，其中一个被一个氮原子填充，另一个保持空缺的时候，就得到了一个氮空位(NV)中心，”Pines解释说。这使得在氮原子和空位之间出现非束缚的电子，产生独特和明确的电子自旋极化态。” 在之前的研究中，Pines和他的团队发现，低强度磁场可以用来将NV中心电子自旋极化传递到附近的碳-13原子核，从而产生超极化核。这个被称为动态核极化的自旋转移过程在以前就已经被用于增强核磁共振信号，但总是在高强度磁场和低温条件下进行。Pines和他的团队通过在金刚石旁边放置一个永久磁铁消除了这些要求。 “在我们的新研究中，我们利用微波而不是磁场来匹配电子和碳-13原子核之间的能量，从而消除了一些困难的对磁场强度和对准的限制，使得我们的技术更容易使用，”King说：“另外，在我们以前的研究中，我们通过光学测量间接推断核极化的存在，因为我们无法测试是样品整体极化还是只有非常接近NV中心的核被极化。通过完全消除对磁场的需要，我们现在能够用NMR直接测量大块样品。 在《Nature Communications》的文章里，Pines, King和其他共同作者说，可以有效地集成到现有的制造技术并创造高表面面积金刚石器件的超极化金刚石应该可以为极化转移提供一个通用的平台。 “我们希望利用现有的极化转移技术——如固体中的交叉极化和液体中的交叉弛豫，或NV中心外围核的直接动态核极化——来得到液体和固体的高度增强核磁共振,”King说，应该注意到，这种转移到固体表面和液体的极化转移之前已经被Pines的研究团队用激光极化Xe-129论证过。”我们基于光学极化NV中心的超极化技术更为强大和有效，应该适用于任意的目标分子，包括必须保持在接近室温条件下的生物系统。”

讲述了基本原理溶液自由基、固体中的自由基、有机三重态分子和双基的ESR谱驰豫和线型理论双共振技术欢迎大家下载，共同提高[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=14271]电子顺磁共振波谱[/url]

塞曼效应是指原子光谱在外加磁场下发生分裂。 电子的自旋运动会产生环电流，进而会产生磁场；在外磁场作用下，同一轨道中自旋不同的电子能量不同导致了原子光谱的分裂。我们可以通过考虑和不考虑外加磁场时的薛定谔方程表达式来解释塞曼效应： 不考虑外加磁场时薛定谔方程的表达式是：HΨ=EΨ， 在这个表达式中能量只与n、l和m有关，而与磁量子数无关，也就是说与电子的自旋无关，所以具有同样的n、l和m的电子[也就是同一轨道中自旋反平行的两个电子]具有相同的能量；测试原子光谱时只有一条谱线。 考虑外加磁场时薛定谔方程的表达式：(H+Hb)Ψ=(E+Eb)Ψ, 此时Hb表示的是外加磁场对体系哈密顿量的影响, (H+Hb)是有外加磁场时的哈密顿量；Eb则有外场时Hb所对应的能量值，(E+Eb)是有外磁场时体系的能量；由于在外加磁场下自旋不同的电子有不同的能量，Eb值不同,所以在外磁场存在时原子光谱发生了分裂。

有望解释“远距离量子纠缠” 推动通讯领域技术进步2012年12月24日 来源： 中国科技网 中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道，美国麻省理工大学通过实验验证了第三种基本磁性状态——量子自旋液（QSL），这也与早期的理论预测相符。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。 自然界有两种基本的磁性状态，磁性和反磁性。磁性如条形磁铁或指南针中表现的那样，反磁性是指金属或合金内部离子的磁场彼此抵消，合磁矩为零，但受到外加磁场作用时，由于电子轨道运动的变化，会与外加磁场的相反方向产生很小的合磁矩，从而对磁场产生微弱斥力。所有天然物质具有不同程度的反磁性。 第三种基本磁性状态是量子自旋液。物质本身是固态晶体，而其磁性却表现出液态行为：单个粒子的磁性方向处于不断波动状态，就像液体分子那样不断运动。论文高级作者、麻省理工大学物理学教授李杨（音译）说：“我们证明了第三种基本磁性状态的存在。” 李杨解释说，物质内部的磁性方向并不固定，这叫做磁运动。但它们之间有很强的相互作用，由于量子效应它们不会固定在一个地方。诺贝尔物理学奖得主菲利浦·安德森在1987年首次提出了这一概念，称这种状态可能与高温超导有关。“自那时起，物理学家们就一直想制造出这种状态，只是到了最近几年，我们才有所进展。” 研究小组造出的这种物质是一种矿物质结晶，叫做赫伯特斜硫砷银。李杨和同事去年首次造出了一块该物质的纯晶体，长7毫米，重0.2克，生长过程耗时10个月。 此外，他们还获得了一项重大发现：破碎化的激发态。李杨说，虽然一些理论物理学家对此也曾作过预言，但一直以来备受争议。大部分物质的量子态是离散的，其变化通过整体反应出来；而这种QSL物质显出了破碎的量子态。他们发现，事实上这种激发态，称为自旋子，它们形成了统一体。这种现象还是首次观察到。 他们用国家标准技术研究院的中子谱仪，通过中子散射技术测量了这种状态，发现了“这种破碎化的最有力证据。”李杨说，“这是对自旋液的一项基本理论预测，我们首次清晰而详细地看到了这一现象。” 李杨还指出，要将这一“非常基础的研究”转化为实际应用可能还要很长时间，但该研究有望带来数据存储或通讯方面的进步，或许还能用来解释“远距离量子纠缠”现象，即两个相隔遥远的粒子能瞬间影响对方的状态。该发现还将影响高温超导研究，最终可能推动该领域发展。（记者 常丽君） 《科技日报》 2012-12-24（二版）

电子顺磁共振技术（EPR）和核磁共振相比有很大的优点，有了解的朋友吗！