Физическая энциклопедия - двойной электронно-ядерный резонанс

один из методов радиоспектроскопии, состоящий в регистрации квант. переходов между яд. магн. подуровнями (ядерный магнитный резонанс) по их влиянию на сигнал электронного парамагнитного резонанса. Предложен амер. физиком Дж. Феером (G. Feher) в 1956. Пусть исследуемое в-во содержит парамагн. ч-цы с электронным спином s=1/2 и спином ядра I=1; расщепление уровней ч-цы в пост.

магн. поле Н определяется вз-ствием электронного и яд. спинов с полем Н (см. ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ), т. н. сверхтонким вз-ствием эл-на и ядра и вз-ствием электрич. кеадрупольного момента ядра с внутрикристаллическим полем (рис. а). Под действием эл.-магн. поля СВЧ на частоте wэ, соответствующей одному из электронных переходов (рис. б), населённости соответствующих уровней выравниваются, поглощение эл.

-магн. энергии прекращается, сигнал ЭПР исчезает. Рис. а Расщепление уровней энергии парамагн. ч-цы с электронным спином s=1/2 и спином ядра I=1 в пост. магн. поле H: M и m проекции электронного и яд, спинов на направление H; N общее число парамагн. атомов; ?=hwэ/kT. б Выравнивание населённостей уровней под действием эл.-магн. поля частоты wэ. в Изменение населённостей после подключения радиочастотного поля частоты wя.

Если далее приложить радиочастотное поле частоты wэ, соответствующей яд. переходу, то населённости всех уровней изменяются, что приводит к появлению сигнала ЭПР на частоте wя (рис., в). Приведённое описание справедливо при адиабатически быстром прохождении через резонанс, когда можно пренебречь релаксац. процессами (см. РЕЛАКСАЦИЯ). Сочетая высокую чувствительность ЭПР с высокой разрешающей способностью ЯМР, Д. э.-я. р. позволяет получить информацию о природе парамагн. центров в диэлектриках и ПП и распределении в них эл-нов, о константах сверхтонкого и квадрупольного вз-ствий, а также о зонной структуре, внутрикристаллических полях и деформац.

потенциалах в кристалле. Исследования Д. э.-я. р. послужили толчком к развитию др. комбиниров. резонансов, напр. двойных резонансов, где одно или оба эл.-магн. поля заменены акустическими (двойной акустомагн. электронно-ядерный резонанс и др.). Идея регистрации квант. переходов на другой, более высокой частоте лежит в основе оптич.

методов детектирования в радиоспектроскопии. .