顺磁小课堂（第48期）

作为波谱学的重要分支，电子自旋的直接表征工具，电子顺磁共振波谱学具有不可替代的重要作用。部分初学者常面临基本原理不清、谱图解析困难、仪器操作不熟练等问题。

为帮助大家更好地运用电子顺磁共振波谱技术，国仪量子携手清华大学磁共振实验室推出“顺磁小课堂”栏目，一一解答大家在学习、实验中遇到的问题。

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01

判断题：早期，脉冲EPR发展滞后于脉冲NMR。

A. 对

B. 错

答：A

20世纪50年代，脉冲EPR和脉冲NMR技术几乎同时出现，但后者的发展速度之快和应用面之广都远远超过前者。其中一个重要的原因是EPR技术难度要大于NMR。未成对电子自旋的磁矩比1H或13C 的核自旋矩约大1000倍。弛豫时间大致与磁矩的平方成正比，因此电子弛豫的速度是原子核的106倍，这就要求脉冲EPR的脉冲宽度、脉冲延迟和重复时间比脉冲NMR短106倍，因此对微波技术和半导体集成电路的要求非常高，技术难度很大。此外，连续波EPR能满足大部分科研需求，具有较高的性价比。

02

单选题：其它条件一致时，选定微波功率0-30 mW范围，测定a、b、c三种样品，a样品很容易出现微波功率饱和现象，b样品需要更大的功率，c样品未出现功率饱和现象，则三种溶液自旋晶格弛豫时间大小（由大到小）的排序正确的是（）？

A. a > b > c

B. b > a > c

C. c > b > a

D. a > c > b

答：A

微波功率饱和现象是由于高功率下电子自旋的跃迁速率大于自旋晶格的弛豫速率1/T1导致的。故，越容易微波功率饱和对应的自旋晶格弛豫速率越慢，T1越大。选A。

03

图形题：关于下图（X-波段EPR，微波频率为9.8 GHz）说法正确的是（）？

A. 对蓝线做一次积分，可以得到红线谱线

B. 蓝线可能是高自旋三价Fe离子的波谱

C. 一阶微分谱能更清晰地显示信号快速变化的特征，提高分辨率

D. 吸收谱更能直观地显示自旋浓度的大小

答：ACD

B选项，高自旋三价Fe离子的gx=gy=g∥≈6.0，X波段EPR测试，微波频率约为9.8 GHz，故g∥对应的信号峰处于约1167G。因此，B错误。

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供稿：

清华大学 杨海军 李勇 

国仪量子 石致富 范莹莹 

审核：杨海军