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电子自旋共振(electron spin resonance,简称ESR)、电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,简称EPR),一般认为说的是同一个东西,因为电子顺磁共振主要是由于电子的自旋共振引起的。但现在逐渐发现电子轨道运动的磁矩在一些情况下,也有贡献,因此渐渐主要使用电子顺磁共振(EPR)这个词,代替电子自旋共振(ESR)。
电子本身可以粗略地看做是一个带电球体,这个球体本身像地球一样,既自转(也就是电子的“自旋”,因此有一个概念叫做自旋角动量)又绕原子核转动(也就是电子的空间运动,对原子而言,有一个所谓的轨道角动量)。在理解EPR这个概念之前,需要先了解如下两个概念。:
一个分子轨道,最多只能容纳两个自旋相反的电子,如果分子中所有的分子轨道都已经成对地填满了电子,那么他们的自旋引发的磁矩就完全互相抵消了(自旋方向相反,那么自旋磁矩的方向也是相反的)。
EPR是用来研究具有未成对电子的特殊化合物,例如自由基、过渡金属离子、某些配合物,双基和多基也是: