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adf:epr

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adf:epr [2016/04/12 20:35] – [EPR检测的物理量的含义] liu.junadf:epr [2016/04/20 20:09] (当前版本) liu.jun
行 14: 行 14:
 **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(含有两个或两个以上未配对电子,并且两个电子相距甚远,它们之间的相互作用很弱)也是: **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(含有两个或两个以上未配对电子,并且两个电子相距甚远,它们之间的相互作用很弱)也是:
  
-{{ :adf:epr01.png |}}+{{ :adf:epr01.png?400 |}}
  
 三重态的分子(有两个未配对电子,但彼此间有很强的相互作用)例如O<sub>2</sub>、过渡金属离子和稀土离子(这类在原子轨道中就出现未配对电子)、固体中的某些局部晶格缺陷,其他一些分子比如NO、NO<sub>2</sub>等,都可以使用EPR方法进行检测。 三重态的分子(有两个未配对电子,但彼此间有很强的相互作用)例如O<sub>2</sub>、过渡金属离子和稀土离子(这类在原子轨道中就出现未配对电子)、固体中的某些局部晶格缺陷,其他一些分子比如NO、NO<sub>2</sub>等,都可以使用EPR方法进行检测。
行 27: 行 27:
 **g因子** **g因子**
  
-如果分子的磁矩不为0,也就是存在没有配对的电子,那么当有电磁波加到这个电子上面的时候,这个电子存在自旋磁矩与磁场的方向相同、相反两种状态,两种状态能量不一样。磁场的强度越大,两种状态的能量差也越大。当电磁波的单个光子能量hv(其中h为普朗克常数,v为电磁波的频率)正好等于这个能量差的时候,就会出现共振的情况,EPR谱就会出现共振峰。+如果分子的磁矩不为0,也就是存在没有配对的电子,那么当有电磁波加到这个电子上面的时候,这个电子存在自旋磁矩与磁场的方向相同、相反两种状态,两种状态能量不一样。磁场的强度越大,两种状态的能量差也越大。当电磁波的单个光子能量(其中h为普朗克常数,γ为电磁波的频率)正好等于这个能量差的时候,就会出现共振的情况,EPR谱就会出现共振峰。 
 + 
 +{{ :adf:epr04.png |}}
  
 即: 即:
  
-hv=gβH,+//△E=hγ=gβH//
  
 因此, 因此,
  
-g=hv/βH+//g=/βH//
  
-其中g称作g因子(或者g-tensor、g张量),β为波尔磁子,H为磁场的强度+其中//g//称作//g//因子(或者//g//-tensor、g张量),β为波尔磁子是一个常量//H//为磁场的强度。当磁场的频率和强度满足上述关系的时候,就会发生共振,从而产生强的吸收峰。
  
 因此,在理上要满足共振条件,有两种方法,对应的EPR检测也就有两种方法: 因此,在理上要满足共振条件,有两种方法,对应的EPR检测也就有两种方法:
行 44: 行 46:
   - 固定场强改变频率,即:扫频法。   - 固定场强改变频率,即:扫频法。
  
-对于自由电子而言,g=2.0023,在不同的分子、材料里面,g因子有所不同,这就是EPR能检测到的重要物理量之一。+对于自由电子而言,//g//=2.0023,在不同的分子、材料里面,g因子有所不同,这就是EPR能检测到的重要物理量之一。
  
-对于大多数分子,表现为各向异性,从而使 g 因子也是各向异性,则 g 因子的大小与自旋体系相对于外磁场的方向有关。g 因子的各向异性通常用一个二级张量形式来描述。+对于大多数分子,表现为各向异性,从而使// g// 因子也是各向异性,则 g 因子的大小与自旋体系相对于外磁场的方向有关。//g// 因子的各向异性通常用一个二级张量形式来描述。
  
-{{ :adf:epr02.png |300}}+{{ :adf:epr02.png?200 |}}
  
-由于分子的对称性,往往存在一个主轴系,如果把 x, y, z 坐标旋转到主轴系中,则  g 张量矩阵只有对角元素,即:+由于分子的对称性,往往存在一个主轴系,如果把 x, y, z 坐标旋转到主轴系中,则  //g// 张量矩阵只有对角元素,即:
  
-{{ :adf:epr03.png |300}}+{{ :adf:epr03.png?200 |}}
  
 g张量可以通过ADF软件计算直接地得到,具体参考[[adf:esr_epr|]] g张量可以通过ADF软件计算直接地得到,具体参考[[adf:esr_epr|]]
 +
 +因为基于Slater基组DFT理论计算得到的电子密度与高精度从头算方法计算得到的电子密度,几乎完全一致,近似为CCSD的精度。对于EPR而言,Gaussian基组精度显著低于Slater基组。
adf/epr.1460464517.txt.gz · 最后更改: 2016/04/12 20:35 由 liu.jun

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