전자 상사성 공명

전자상자기공명(EPR) 또는 전자스핀공명(ESR) 분광법은 쌍이 없는 전자를 가진 물질을 연구하는 방법이다.EPR의 기본 개념은 핵자기공명(NMR)과 유사하지만, 들뜬 스핀은 원자핵 대신 전자의 스핀이다.EPR 분광법은 금속 착체와 유기 라디칼을 연구하는데 특히 유용하다.EPR은 1944년 ^[1]^[2]소련의 물리학자 예브게니 자보이스키에 의해 카잔 주립대학에서 처음 관측되었고, 같은 시기에 옥스퍼드 대학의 브레비스 블리니에 의해 독립적으로 개발되었다.

EPR 스펙트럼 기록을 위한 일반적인 설정.사용자는 RF 발생기, 마그넷 및 샘플 온도 컨트롤 옆에 앉습니다.

이론.

EPR 신호의 발신지

$m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ 전자는 자기 모멘트를 가지며 $s={\tfrac {1}{2}}$ 양자수 $s={\tfrac {1}{2}}$ $=$ $s={\tfrac {1}{2}}$ $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ ({ $displaystyle$ s $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ $tfrac {1$ } ${2}$ + {\ $tfrm$ { $s} =$ + {\ $tfrac$ {1} {\ $t$ $})$ $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ m $=$ - $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ (1 \tfrac ${\style$ m_ ${\$ $mathrm$ })을 $m_\mathrm{s} = + \tfrac{1}{2}$ 가진다. $B_{\mathrm {0} }$ 가 $B_{\mathrm {0} }$ 인 필드({ $displaystyle B_{\mathrm {0$ 는 전자 자기 모멘트가 역평행( $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ s $=$ - $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ {\ $displaystyle$ $m_{\$ $mathrm {s$ } $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ }) $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ 평행( $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ s $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ + $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ {\ $tfrac$ $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ {1} ${\$ $mathrm =$ {s $})$ 으로 정렬됩니다.제만 효과로 인한 특정 에너지 유입:

\displaystyle E=m_{s}g_{e}\mu _{\text{\text}B}}B_{0}}

어디에

$g_{e}$ e {\ $displaystyle g_{e}}$ 는 $g_{e}$ 전자의 이른바 $g_{\mathrm {e} }=2.0023$ (Landé $g-인자$ 참조), $g_{\mathrm {e} }=2.0023$ e $g_{\mathrm {e} }=2.0023$ 2. $(자유$ 전자의 경우 $\displaystyle$ g_{\^[3] $mathrm$ { $e}$ } $=$ 2. $0023),$
$\mu _{\text{B}}$ $B}}}$ 은 $\mu _{\text{B}}$ Bohr 마그네톤입니다.

따라서 하위 상태와 상위 상태의 차이는 $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ E $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ {\ $displaystyle$ \ $Delta$ E $=g_{e}\mu$ _ ${\text$ {\text $}$ 입니다. $B}}B_{0}:$ 쌍이 $\Delta E=g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ 없는 자유 전자용.이 방정식은 ( $\$ 와 $g_{e}$ $(\$ 를 모두 의미하고 있습니다.B $}})$ 은 $\mu _{\text{B}}$ 아래 그림과 같이 에너지 준위의 분리가 자기장의 강도에 정비례한다는 것을 $나타낸다$ .

짝이 없는 전자는 공명 $h\nu =\Delta E$ 인 $h\nu =\Delta E$ $=$ $h\nu =\Delta E$ E(\ $displaystyle$ h\nu =\ $Delta$ E $h\nu =\Delta E$ 를 준수하도록 $h\nu$ h $h\nu$ (\ $displaystyle$ h $\nu$ $)$ 의 $h \nu$ 광자를 흡수하거나 방출함으로써 전자 스핀을 변경할 수 있다.이는 EPR 분광학의 기본 방정식으로 이어진다: $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ e $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{0}$ \ $display style$ h \ $nu$ = $g$ _ { $e$ } \ $mu$ _ { \ $text {$ $B}}B_{0$

실험적으로 이 방정식은 주파수와 자기장 값의 큰 조합을 허용하지만 EPR 측정의 대부분은 약 3500G(0.35T)에 해당하는 9000~10000MHz(9~10GHz) 영역의 마이크로파를 사용하여 이루어집니다.또한 EPR 스펙트럼은 자기장을 일정하게 유지한 상태에서 시료에 입사하는 광자 주파수를 변화시키거나 반대로 함으로써 생성될 수 있다.실제로는, 통상, 고정 주파수가 됩니다.유리기와 같은 상사성 중심 집합은 일정한 주파수로 마이크로파에 노출됩니다.외부 자기장을 증가시킴으로써 m $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ + $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ 2 $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ {\ $displaystyle m_{\mathrm {s}$ = + ${\tfrac$ {1 $}{$ 2 $m_{\mathrm {s} }=+{\tfrac {1}{2}}$ }}과 m s $=$ - $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ 2 {\ $displaystyle$ m_{\ $mathrm$ {s} } $=-{\tfrac {1}{$ 2}}} energy 상태 사이의 갭은 $m_{\mathrm {s} }=-{\tfrac {1}{2}}$ 마이크로파의 에너지와 일치할 때까지 확대됩니다.위에 있습니다.이 시점에서 짝을 이루지 않은 전자는 두 스핀 상태 사이를 이동할 수 있습니다.맥스웰-볼츠만 분포(아래 참조)로 인해 일반적으로 낮은 상태에 더 많은 전자가 존재하기 때문에 에너지의 순 흡수가 존재하며, 이를 모니터링하여 스펙트럼으로 변환한다.아래 스펙트럼은 다양한 자기장에서의 자유 전자 시스템에 대한 시뮬레이션된 흡수이다.낮은 스펙트럼은 흡수 스펙트럼의 첫 번째 도함수이다.후자는 연속파 EPR 스펙트럼을 기록하고 발표하는 가장 일반적인 방법이다.

9388.4MHz의 마이크로파 주파수의 경우 예측 공명은 $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ / $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ B $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ { $display B$ _ { 0 } $= h$ \ $nu$ / $g$ _ { $e$ } \ $mu$ _ { \ $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ { $B}}$ = $B_{0}=h\nu /g_{e}\mu _{\text{B}}$ 0.3350 T = 3350 G

전자-핵 질량 차이로 인해, 전자의 자기 모멘트는 어떤 원자핵에 대한 대응량보다 상당히 크기 때문에, 동일한 자기장 강도에서 원자핵보다 전자와 스핀 공명을 일으키기 위해서는 훨씬 더 높은 전자 주파수가 필요하다.예를 들어 위와 같은 3350 G의 장에서는 전자의 경우 9388.2 MHz 부근에서 스핀 공명이 발생하는데 반해, H핵의 경우 약 14.3 MHz이다.(NMR 분광법의 경우 해당 공명식은 $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ B $h\nu =g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }B_{0}$ { $style$ h $\nu=g_{mathrm}$ } ） $style$ g_ ${\mathrm {N}}$ $\mu _{\mathrm {N} }$ $\mu _{\mathrm {N} }$ N(\ $displaystyle \mu$ _ ${\mathrm {N}})$ 은 $\mu_\mathrm{N}$ 연구 대상 핵에 따라 달라집니다.

필드 변조

필드는 100kHz에서 중첩된 변조 필드 때문에 B와₂ B 사이에서₁ 진동합니다.이로 인해 흡수 강도가 I와₂ I 사이에서₁ 진동합니다.차이가 클수록 100kHz로 조정된 검출기에 의해 검출된 강도가 커집니다(음수 또는 0일 수 있음).두 강도 간의 차이가 검출됨에 따라 흡수의 제1도함수가 검출된다.

앞서 언급한 바와 같이 EPR 스펙트럼은 일반적으로 흡수의 첫 번째 파생물로 직접 측정된다.이는 필드 변조를 사용하여 이루어집니다.외부 자기장에는 100kHz의 ^[4]일반적인 주파수로 소량의 추가 진동 자기장이 인가됩니다.피크 대 피크 진폭을 검출함으로써 흡수의 제1도함수를 측정한다.위상 감응 검출을 사용하면 동일한 변조(100kHz)의 신호만 검출됩니다.그 결과 신호 대 노이즈 비율이 높아집니다.필드 변조는 연속파 EPR 측정에 고유하며 펄스 실험에서 발생하는 스펙트럼은 흡수 프로파일로 제시된다.

레이저를 고휘도 광학 공동에 주파수 고정하기 위한 Pound-Drever-Hall 기술도 같은 발상이 기초가 됩니다.

맥스웰-볼츠만 분포

실제로 EPR 샘플은 단일 격리된 상사성 중심이 아닌 많은 상사성 종들의 집합으로 구성된다.라디칼의 모집단이 열역학적 평형 상태에 있는 경우, 통계 분포는 맥스웰-볼츠만 방정식으로 설명된다.

{n_{\text{upper}}{n_{\text{lower}}}=\exp {\text{upper}-E_{\text{lower}}}{k}T}}\오른쪽)=\exp {\frac {Delta E} {kT}}\오른쪽)=\exp(왼쪽)\frac(왼쪽)T}}\오른쪽)=\exp {\frac {h\nu}{kT}}\오른쪽)}

$n_{\text{upper}}$ 서 n $n_{\text{upper}}$ upper {\ $displaystyle n_{\text{uper}}$ 는 $n_\text{upper}$ 에너지 상위를 차지하는 상사성 중심 수, $k$ {\ $displaystyle$ k $}$ 는 $k$ 볼츠만 상수, $T$ {\ $displaystyle$ T $}$ 는 $T$ 열역학 온도입니다.298K에서 X밴드 마이크로파 주파수( $\displaystyle \$ $n_{\text{upper}}/n_{\text{lower}}$ $\nu$ 99.75GHz)는 $(\$ lower}) $n_{\text{upper}}/n_{\text{lower}}$ ≈ 0.998을 $n_{\text{upper}}/n_{\text{lower}}$ .이는 상위 에너지 레벨이 하위 수준보다 약간 작음을 의미합니다.따라서 낮은 레벨에서 높은 레벨로의 이행은 역방향보다 가능성이 높기 때문에 에너지가 순흡수됩니다.

EPR 방법의 민감도(즉, 검출 가능한 $N_{\text{min}}$ 스핀 수 $(\$ 는 다음과 같이 $\nu$ 주파수 $δ(\$ display $style \$ nu $\nu$ })에 따라 달라진다.

N_{\text{min}}=sqfrac {k_{1}V}{Q_{0}k_{f}\nu^{2}P^{1/2}},\qquad{{(eq. 2)}

$k_{1}$ 서 k 1 $({$ })은 $k_{1}$ 상수, $({displaystyle$ V $)$ 는 $V$ 샘플 부피, $Q_{0}$ 0({ $displaystyle Q_{0})$ 은 $Q_{0}$ 마이크로파 캐비티(샘플 챔버)의 언로드 품질 계수, $k_{f}$ $({$ $displaystyle$ $k_{f$ })는 $k_{f}$ 캐비티 충전 계수, $P$ 는 $P$ 마이크로파 전력입니다.스펙트로미터 캐비티 내. $N_{\text{min}}$ f $k_{f}$ { $display style$ k _ { $f$ $k_{f}$ } $N_{\text{min}}$ $P$ p p $P$ { \ $display style P$ } ,, $、$ $N_{\text{min}}$ min } $(Q_{0}\nu ^{2})^{-1}$ ( $N_{\text{min}}$ （ Q $(Q_{0}\nu ^{2})^{-1}$ $）$ - $\nu ^{-\alpha }$ { $display style$ ( Q $(Q_{0}\nu ^{2})^{-1}$ _ 0 } \ nu $^$ { 2 )^{ - 1 $(Q_{0}\nu ^{2})^{-1}$ } 、、 N $\nu ^{-\alpha }$ 、 $N_{\text{min}}$ N $min$ { $display$ style $N_{\text{min}}$ $}$ $N_{\text{min}}$ 。 $tyle \alpha }$ 1 1.5 。 $\alpha$ 실제로 $α$ 는 $\alpha$ 분광계 특성, 공진상태, 시료크기에 따라 0.5 $~$ 4.5까지 변화할 수 있다.

따라서 낮은 검출 $N_{\text{min}}$ $N_{\text{min}}$ {\ $displaystyle N_{\$ text $N_{\text{min}}$ {min}}} 및 다수의 스핀으로 큰 감도를 얻을 수 있다.따라서 필요한 파라미터는 다음과 같습니다.

Eq.2를 극대화하기 위한 고분광계 주파수. 일반적인 주파수는 아래에서 설명합니다.
Eq.1과 같이 높은 에너지 수준에서 스핀 수를 감소시키기 위한 저온.이 조건은 액체 질소나 액체 헬륨의 비등점에서 샘플에 스펙트럼이 기록되는 이유를 설명한다.

스펙트럼 파라미터

실제 시스템에서 전자는 보통 단독이 아니라 하나 이상의 원자와 관련되어 있습니다.여기에는 몇 가지 중요한 결과가 있습니다.

짝을 이루지 않은 전자는 각운동량을 얻거나 잃을 수 있으며, 이로 인해 g 계수의 값이 변화하여 $g_{e}$ e $(\$ 와 다를 수 있습니다.이것은 전이 금속 이온이 있는 화학 시스템에서 특히 중요합니다.
여러 쌍의 전자가 없는 시스템은 "미세" 구조를 일으키는 전자-전자 상호작용을 경험합니다.이는 제로 필드 분할 및 교환 커플링으로 실현되며 크기가 커질 수 있습니다.
0이 아닌 핵 스핀을 가진 핵의 자기 모멘트는 그 원자와 관련된 짝이 없는 전자에 영향을 미칠 것이다.이는 NMR의 J커플링과 유사한 초미세 커플링 현상으로 이어지며 EPR 공명 신호를 더블렛, 트리플렛 등으로 분할합니다.인근 핵으로부터의 추가적인 작은 분할을 "초미세" 결합이라고 부르기도 한다.
짝을 이루지 않은 전자와 그 환경의 상호작용은 EPR 스펙트럼 라인의 모양에 영향을 미친다.선 모양은 예를 들어 화학 ^[5]반응 속도에 대한 정보를 산출할 수 있습니다.
원자 또는 분자의 이러한 효과(g-인자, 초미세 결합, 제로 필드 분할, 교환 결합)는 외부 자기장에서 짝을 이루지 않은 전자의 모든 방향에서 동일하지 않을 수 있다.이 이방성은 문제의 원자 또는 분자의 전자 구조에 의존하며, 그래서 쌍이 없는 전자를 포함하는 원자 또는 분자 오비탈에 대한 정보를 제공할 수 있다.

g계수

g-요인에 대한 지식은 상사성 센터의 전자 구조에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.비쌍성 전자는 분광계의 인가된 $B_{0}$ $B_{0}$ 0 $(\$ 뿐만 $B_{0}$ 아니라 원자 또는 분자의 국소 자기장에도 반응합니다.전자가 경험하는 $B_{\text{eff}}$ $B_{\text{eff}}$ $B_{\text{eff}}$ eff(\ $displaystyle B_{\text{eff}})$ 는 다음과 같이 기술된다.

(\displaystyle B_{\text{eff}}=B_{0}(1-\sigma),})

$\sigma$ 서 ${\$ { $displaystyle$ \ $displays }$ 에는 $\sigma$ 로컬 필드의 효과가 포함됩니다( $display$ { \ $displaystyle$ \ displays $}$ 는 $\sigma$ 양수 또는 음수일 수 있습니다). $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ h $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ \ $displaystyle$ h \ $nu$ = g $_$ { $e$ } \ $mu$ _ { \ $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ { $B}}B_{\text{eff}}$ 공명조건 $h\nu =g_{e}\mu _{\text{B}}B_{\text{eff}}$ (위)은 다음과 같이 고쳐 씁니다.

h\nu =g_{e}\mu _{B}B_{\text{eff}}=g_{e}\mu _{\text{\text}B}}B_{0}(1-\sigma)

$g_{e}(1-\sigma )$ $g_{e}(1-\sigma )$ ( $g_{e}(1-\sigma )$ - $g_{e}(1-\sigma )$ ) $g_{e}(1-\sigma )$ ( \ $displaystyle$ $g$ _ { e } ( $1$ - \ $sigma$ ) }는 $g_{e}(1-\sigma )$ $g$ g로 $g$ 되며 단순히 g-factor라고 불리므로 최종 공명방정식이 다음과 같이 됩니다.

h\nu = g\mu _{\text{\text}B}}B_{0}

이 마지막 방정식은 EPR 실험에서 공명이 발생하는 장과 빈도를 측정하여 g $\style$ g를 $g$ 하는 $g$ 데 사용됩니다. $(\displaystyle$ g $)$ 가 $g$ $(\$ 와 $g_{e}$ 않으면 각운동량에 대한 비쌍전자의 스핀자기모멘트의 비율이 자유전자값과 다르다는 것을 의미합니다.전자의 스핀 자기 모멘트는 일정하기 때문에(대략 Bohr magneton), 전자는 스핀-오빗 결합을 통해 각 운동량을 얻거나 잃었을 것입니다.스핀-오빗 결합의 메커니즘이 잘 이해되기 때문에 변화의 크기는 쌍이 없는 전자를 포함하는 원자 또는 분자 궤도의 특성에 대한 정보를 제공한다.

분말 패턴 EPR 스펙트럼의 모양은 g

\displaystyle

g

g

의

g

주요 값의 분포에 따라 변화한다.

일반적으로 g 계수는 숫자가 아니라 3×3 행렬이다.이 텐서의 주요 축은 국소장, 예를 들어 고체 또는 분자의 짝을 이루지 않은 스핀 주위의 국소 원자 배열에 의해 결정된다.적절한 좌표계(예를 들어 x,y,z)를 선택하면 이 텐서를 "대각선화"할 수 있으며, 따라서 구성요소의 최대 수를 9에서 3으로_xx 줄일 수 있다: g, g_yy 및_zz g.외부 자기장과 Zeeman 상호 작용만을 경험하는 단일 스핀의 경우 EPR 공명의 위치는 식 gB_xx_x + gB_yy_y + gB로_zz_z 주어진다.여기서_x B, B_y 및_z B는 좌표계(x,y,z)의 자기장 벡터의 성분이며, 그 크기는 필드가 회전함에 따라 변화하며 공명의 주파수도 변화합니다.(유체 용액에서와 같이) 무작위로 배향된 스핀의 대규모 앙상블의 경우 EPR 스펙트럼은 주파수_xx₀ gB, gB_yy₀ 및 gB에서_zz₀ 특징적인 모양의 세 개의 피크로 구성된다.

제1파생스펙트럼에서는 저주파 피크는 양, 고주파 피크는 음, 중앙 피크는 쌍극입니다.이러한 상황은 분말에서 흔히 관찰되며, 따라서 스펙트럼을 "분말 패턴 스펙트럼"이라고 한다.결정에서 EPR 라인의 수는 EPR 스핀의 결정학적으로 동등한 방향의 수("EPR 중심"이라고 함)에 의해 결정됩니다.

고온에서는 3개의 피크가 등방성을 위해 g에 대응하는_iso 싱글트로 결합한다.g와 컴포넌트의 관계는_iso 다음과 같습니다.

{{displaystyle(g_{\mathrm {iso} })^{2}=(g_{xx})^{2}+(g_{y})^2}+(g_{zz})^2}}^{2}}

EPR 스펙트럼 분석의 한 가지 기본 단계는 g를 자유 전자에 대한 g-인자와 비교하는_iso 것이다_e. g. 금속 기반 라디칼_iso g는 일반적으로 g보다 훨씬_e 높은 반면, 유기 라디칼_iso g ~ g_e.

표본 위치에서 국부 자기장의 정확한 추정치가 없기 때문에 g 인자의 절대값을 결정하는 것은 어렵다.따라서 일반적으로 g 요인 표준이라고 하는 것이 관심 표본과 함께 측정됩니다.공통 스펙트럼에서 g 계수 표준의 스펙트럼 라인을 기준점으로 사용하여 샘플의 g 계수를 결정한다.G 인자 표준의 초기 교정을 위해 Herb 등은 Overhauser ^[6]시프트에 기초한 이중 공진 기법을 사용하여 정밀한 절차를 도입하였다.

초미세 결합

EPR 스펙트럼의 선원은 전자의 스핀 상태의 변화이기 때문에 라디칼(S = 1/2 시스템)에 대한 EPR 스펙트럼은 하나의 라인으로 구성된다.스핀이 근처의 핵 스핀과 결합하기 때문에 더 큰 복잡성이 발생합니다.커플링의 크기는 커플링된 핵의 자기 모멘트에 비례하며 커플링의 메커니즘에 따라 달라집니다.커플링은 쌍극성(공간 통과)과 등방성(결합 통과)의 두 가지 프로세스에 의해 매개됩니다.

이 결합은 추가적인 에너지 상태를 도입하고, 다시 다중 라인 스펙트럼을 도입한다.이 경우 EPR 스펙트럼 라인 사이의 간격은 비쌍성 전자와 교란 원자핵 사이의 상호작용 정도를 나타낸다.핵의 초미세 결합 상수는 스펙트럼 라인 간격과 직접 관련이 있으며, 가장 단순한 경우 기본적으로 간격 ^[7]자체이다.

전자와 핵이 상호작용하는 두 가지 일반적인 메커니즘은 페르미 접촉 상호작용과 쌍극자 상호작용이다.전자는 등방성 상호작용의 경우(자기장의 표본 방향과 무관)에, 후자는 이방성 상호작용의 경우(자기장의 표본 방향에 따라 달라짐)에 주로 적용된다.스핀 분극은 쌍이 없는 전자와 핵 스핀 사이의 상호작용을 위한 세 번째 메커니즘으로, 벤젠 라디칼 음이온과 같은 $\displaystyle\pi$ } - 전자 $\pi$ 유기 라디칼에 특히 중요하다.기호 "a" 또는 "A"는 등방성 초미세 결합 상수에 사용되는 반면, "B"는 보통 이방성 초미세 결합 ^[8]상수에 사용됩니다.

많은 경우 용액(등방계)에서 자유자재로 굴러가는 라디칼에 대한 등방성 초미세 분할 패턴을 예측할 수 있다.

다중성

메틸기 및 메톡시메틸기의 EPR 스펙트럼 시뮬레이션

각각 I의 스핀을 갖는 M개의 등가핵을 갖는 라디칼의 예상 EPR 라인의 수는 2MI + 1이다. 예를 들어 메틸라디칼₃ CH는 각각 I = 1/2인 3개의 H 핵을 가지므로 예상 라인 수는 2MI + 1 = 2(3)(1/2) + 1로 관측된다.
각각 I의₁ 스핀을 가지는 M당량핵과 I의₂ 스핀을 가지는 M당량핵군을 가지는₁₂ 라디칼의 경우, 예상되는 라인수는 (2MI₁₁ + 1)(2MI₂₂ + 1)이다.예를 들어 메톡시메틸라디칼 HC
₂(OCH
₃)는 각각 I = 1/2인 2개의 등가H핵과 각각 I = 1/2인 3개의 등가H핵을 가지므로 예상되는 라인수는 (2MI₁₁ + 1) (2MI + 1) = [2(2) (1₂₂/2)] (2)이다.
위는 임의의 수의 핵에 대한 선의 수를 예측하기 위해 확장될 수 있습니다.

라인 수를 예측하는 것은 쉽지만, 복잡한 다중 라인 EPR 스펙트럼을 풀고 다양한 간격을 특정 핵에 할당하는 문제는 더 어렵다.

I = 1/2 핵(예: H, F, P)의 경우, 각각 M개의 등가핵을 가진 라디칼 집단에 의해 생성된 선 강도는 파스칼의 삼각형을 따를 것이다.예를 들어 오른쪽 스펙트럼은 CH 라디칼의₃ 3개의 H핵이 1:3:3:1의 비율로 2MI + 1 = 2(3) (1/2) + 1 = 4라인을 발생시킨다는 것을 보여준다.라인 간격은 3개의 H 원자핵 각각에 대해 a = 23 G의_H 초미세 결합 상수를 제공한다.이 스펙트럼의 선은 흡수의 1차 도함수이다.

두 번째 예로, 메톡시메틸 라디칼, HCOCH₃₂^., OCH₂ 중심은 전체 1:2:1 EPR 패턴을 제공하며, 각 성분은 3개의 메톡시 수소에 의해 추가로 1:3:3:1 패턴으로 분할되어 총 3×4 = 12개의 라인, 즉 쿼텟이 됩니다.관찰된 EPR 스펙트럼의 시뮬레이션이 표시되며 12라인 예측 및 예상 라인 강도와 일치한다.커플링 상수(라인 간격이 작음)가 작은 것은 3개의 메톡시 수소에 의한 것이며, 커플링 상수(라인 간격)가 큰 것은 비페어 전자를 가진 탄소 원자에 직접 결합된 2개의 수소에 의한 것입니다.결합 상수는 라디칼의 짝이 없는 전자와의 거리에 따라 크기가 줄어드는 경우가 많지만, 에틸 라디칼(CHCH)과₂₃ 같은 몇 가지 주목할 만한 예외가 있습니다.

공진 선폭 정의

공진선폭은 자기유도B 및 그 대응단위로 정의되며 EPR 스펙트럼의 x축을 따라 선의 중심에서 선택된 기준점까지 측정된다.이러한 정의된 폭을 하프폭이라고 하며 비대칭 라인의 경우 좌우 하프폭 값을 지정할 수 있다는 장점이 있습니다.절반 폭 $\Delta B_{h}$ B $\Delta B_{h}$ (\ $displaystyle \Delta$ B_ ${h})$ 는 $\Delta B_h$ 라인 중심에서 공진 라인 중심에서 흡수 값이 최대 흡수 값의 절반인 지점까지의 거리입니다.첫 번째 기울기 $\Delta B_{1/2}$ $\Delta B_{1/2}$ B 1/ $\Delta B_{1/2}$ \ $Delta B_{1/$ 2})는 $\Delta B_{1/2}$ 라인 중심에서 최대 흡수 곡선 기울기 지점까지의 거리입니다.실제로는 회선폭의 완전한 정의가 사용됩니다.대칭선의 경우 반폭 $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ 1/ $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ $=$ $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ $\Delta B_{1/2}=2\Delta B_{h}$ h {\ $displaystyle \Delta$ B_ ${h$ } = $2\Delta$ $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ ${h$ = 2 $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ B max $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ δ B $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ { $displaystyle \Delta B_{\$ Delta B_{h}} = $\Delta B_{\text{max}}=2\Delta B_{1s}$ 2 ）

적용들

양자나노과학센터의 이 저온 ESR-STM은 단일 원자의 전자 스핀 공명을 측정하는 최초의 글로벌 STM 중 하나입니다.

EPR/ESR 분광법은 고체,^[9] 액체 또는 기체 상태의 유리기를 검출하고 식별하기 위해 생물학, 화학 및 물리학과 같은 과학의 다양한 분야와 F 중심과 같은 상사성 중심에서 사용된다.

화학 반응

EPR은 화학 반응에서 생성된 라디칼과 반응 자체를 연구하기 위한 민감하고 구체적인 방법입니다.예를 들어 고에너지 방사선에 노출되어 얼음(고체₂ HO)이 분해되면 H, OH, HO₂ 등의 라디칼이 생성된다.그러한 라디칼은 EPR에 의해 식별되고 연구될 수 있다.유기 및 무기 라디칼은 전기화학 시스템과 자외선에 노출된 물질에서 검출될 수 있습니다.많은 경우 래디칼을 만드는 반응과 래디칼의 후속 반응은 흥미롭고, 다른 경우 EPR은 래디칼의 기하학적 구조와 비쌍전자의 궤도 정보를 제공하기 위해 사용된다.

EPR은 상사성 복합체와 반응성 ^[10]중간체의 특성화를 위한 균질 촉매 연구에 유용하다.EPR 분광법은 전자 구조를 조사하는 데 특히 유용한 도구이며, 이는 반응성을 이해하는 데 기초적이다.

EPR/ESR 분광법은 래디칼 붕괴와 래디칼 형성의 균형으로 프리래디칼 농도가 사용된 분광계의 검출 한계 이상으로 유지되는 시스템에만 적용할 수 있다.이것은 액체의 반응을 연구하는데 있어서 특히 심각한 문제가 될 수 있다.다른 방법은 77K(액상 질소) 또는 4.2K(액상 헬륨)와 같은 극저온에서 보관된 샘플을 연구하여 반응을 느리게 하는 것입니다.이 연구의 예로는 X선에 노출된 아미노산의 단결정에서 래디칼 반응을 연구하는 것이 있으며, 래디칼 반응에 대한 활성화 에너지와 속도 상수를 때때로 유도하는 작업이다.

의료 및 생물학

EPR의 의료 및 생물학적 응용 프로그램도 존재한다.라디칼은 매우 반응하기 때문에 생물학에서는 일반적으로 고농도로 발생하지 않지만, 특수 시약은 관심 분자에 스핀 프로브라고도 불리는 스핀 라벨을 부착하기 위해 개발되었습니다.특별히 설계된 비반응 래디컬 분자는 생체세포의 특정 부위에 부착될 수 있으며 EPR 스펙트럼은 스핀 라벨의 환경에 대한 정보를 제공한다.스핀 표지 지방산은 생물학적 ^[11]막에서 지질 동적 조직, 지질-단백질 상호작용^[12] 및 겔의 액정상 ^[13]전이 온도를 연구하기 위해 광범위하게 사용되어 왔다.스핀 라벨이 부착된 분자의 주입은 생물체의 전자공명 이미징을 가능하게 한다.

방사선량 측정 시스템의 유형은 조사된 다결정 α-알라닌(알라닌 탈아미네이션 라디칼, 수소 추상화 라디칼, 및 라디칼)로부터의 라디칼의 EPR 신호에 기초해 기준 표준 및 의약에서의 일상적인 사용을 위해 설계되었다.(CO⁻(OH)=C(CH₃)NH+2 라디칼).이 방법은 1 Gy - 100 kGy 범위의 ^[14]선량의 감마선과 X선, 전자, 양성자 및 LET(High-Linear Energy Transfer) 방사선을 측정하는 데 적합하다.

EPR은 약물 전달 시스템 내의 미세 점도 및 미세 극성을 측정하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 콜로이드 약물 ^[15]운반체의 특성도 측정할 수 있다.

(암 연구를 위해) 생물학적 물질에서 방사선에 의해 유발되는 활성산소에 대한 연구는 조직에 물이 포함되어 있고, 물은 (전기 쌍극자 모멘트 때문에) EPR ^{[citation needed]}분광계에 사용되는 마이크로파 영역에서 강한 흡수 대역을 가지고 있다는 추가적인 문제를 제기한다.

재료특성평가

EPR/ESR 분광법은 지질학과 고고학에서 연대 측정 도구로 사용된다.유기 셰일즈, 탄산염, 황산염, 인산염,^[16] 실리카 또는 기타 규산염과 같은 다양한 재료에 적용할 수 있습니다.셰일즈에 적용될 때 EPR 데이터는 ^[17]셰일 내 케로겐의 성숙도와 관련이 있다.

EPR 분광법은 아스팔텐 및 바나듐 ^[18]함량 측정과 같은 원유의 특성을 측정하기 위해 사용되어 왔다.EPR 신호의 자유 방사 성분은 오일에 존재할 수 있는 용제 또는 침전물에 관계없이 오일의 아스팔텐 양에 비례합니다.^[19] 그러나 기름이 헥산, 헵탄, 피리딘과 같은 침전물에 노출될 경우, 아스팔텐의 대부분은 중량측정기법에 의해 오일에서 추출될 수 있다.그 추출물의 EPR ^[20]측정은 사용된 침전물의 극성에 따라 기능하게 된다.따라서 EPR 측정은 직접 원유에 적용하는 것이 바람직하다.세퍼레이터의 상류(석유 생산)를 측정할 경우 원유 내 유분율(예를 들어 특정 원유가 80%의 오일과 20%의 물을 함유하고 있는 경우 EPR 서명은 세퍼레이터 하류 서명의 80%가 된다)을 결정해야 할 수도 있다.

EPR은 고고학자들이 치아 연대를 측정하기 위해 사용해 왔다.장기간에 걸친 방사선 손상은 치아 에나멜에 활성산기를 생성하며, EPR에 의해 검사되고 적절한 보정 후 날짜가 지정된다.마찬가지로 치과 시술 중 사람의 치아에서 추출한 물질을 사용하여 이온화 방사선에 대한 누적 피폭을 정량화할 수 있다.원자폭탄,^[22] 체르노빌 ^[23]^[24]사고 및 후쿠시마 사고에서 피폭된 사람(및 다른^[21] 포유동물)을 이 ^[25]방법으로 조사했다.

방사선 살균 식품은 EPR 분광법으로 조사되었으며, 식품 샘플의 조사 여부와 용량에 대한 ^[26]판단을 위한 방법을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

기타 응용 프로그램

양자 컴퓨팅 분야에서 펄스 EPR은 다이아몬드, 실리콘 및 비화 ^{[citation needed]}갈륨 등의 재료에서 전자 스핀 큐비트 상태를 제어하기 위해 사용됩니다.

고장 고주파 측정

때로는 미묘한 스펙트럼 분석 세부사항을 검출하기 위해 고장 고주파 EPR 측정이 필요하다.그러나 오랜 세월 동안 전자석을 사용하여 1.5T 이상의 필요한 필드를 생성하는 것은 주로 전통적인 자석 재료의 한계 때문에 불가능했습니다.초전도 솔레노이드를 갖춘 최초의 다기능 밀리미터 EPR 분광계는 1970년대 초에 Professor에 의해 설명되었습니다.1975년경 ^[27]체르노골로프카의 화학물리학 문제 연구소에서 일하기 시작한 L. G. 오란스키의 그룹(도네츠크 우크라이나 물리학 및 기술 연구소)과 공동으로 Y. S. 레베데프의 그룹(모스크바 화학물리학 연구소)이 있었다.20년 후, 독일 브루커사에 의해 소규모 상업 라인으로 W-밴드 EPR 분광계가 생산되어 W-밴드 EPR 기법의 중규모 학술 연구소로 확대되었습니다.

주파수 대역	L	S	C	X	P	K	Q	U	V	E	W	F	D	—	J	—
$\displaystyle \displayda / {\text{mm}}$	300	100	75	30	20	12.5	8.5	6	4.6	4	3.2	2.7	2.1	1.6	1.1	0.83
$\displaystyle \nu /\text{GHz}}}$	1	3	4	10	15	24	35	50	65	75	95	111	140	190	285	360
$B_{0}/{\text}T}}$	0.03	0.11	0.14	0.33	0.54	0.86	1.25	1.8	2.3	2.7	3.5	3.9	4.9	6.8	10.2	12.8

극초단파 대역(^[27]여기에너지)의 변화에 따른 TEMPO 니트로옥사이드 라디칼의 EPR 스펙트럼의 변화.주파수가 상승함에 따라 향상된 분해능에 주목하십시오(g 스트레인의 영향을 무시).

EPR 주파수 대역은 분광계의 마이크로파 소스의 주파수 또는 파장으로 규정됩니다(표 참조).

EPR 실험은 주로 (원래 레이더 애플리케이션을 위해 개발된) 필요한 마이크로파 구성요소의 즉각적인 가용성 때문에 X 및 Q 대역에서 종종 수행된다.X 및 Q 대역 측정이 광범위하게 이루어지는 두 번째 이유는 전자석이 약 1테슬라까지의 필드를 안정적으로 생성할 수 있기 때문입니다.그러나 이러한 주파수 대역에서 g-인자에 대한 낮은 스펙트럼 분해능은 상대적으로 낮은 이방성 자기 매개변수를 가진 상사성 중심 연구를 제한한다.밀리미터 파장 영역에서 $\nu$ {\ $displaystyle \nu}$ $\nu$ > 40GHz에서 측정하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

EPR 스펙트럼은 고장에서 2차 효과의 감소로 단순화된다.
무질서한 시스템을 조사할 때 방향 선택성 및 민감도 증가.
펄스 방법(예: ENDOR)의 정보성과 정밀도 또한 높은 자기장에서 증가합니다.
큰 마이크로파 양자 에너지 h ${\$ \ $displaystyle \nu$ $\nu$ 로 인해 큰 제로 필드 분할 스핀 시스템의 접근성.
조사주파수 $\nu$ \ $displaystyle\nu }$ 및 $\nu$ 외부 자기장₀ B에 따라 증가하는 g-인자에 대한 높은 스펙트럼 분해능.스핀 라벨 및 프로브 방법을 통해 스핀 변형 유기 및 생물학적 시스템에서 래디컬 미세 환경의 구조, 극성 및 역학을 조사하기 위해 사용됩니다.이 그림은 주파수가 증가함에 따라 스펙트럼 분해능이 어떻게 개선되는지를 보여준다.
상자성 센터의 Saturation 비교적 낮은 마이크로파 양극화된 필드 B1, 흥분한 스핀의 숫자의 방사선 주파수에{\displaystyle \nu}ν이 기하 급수적으로 의존 때문에. 이 효과 성공적으로 상자성 센터의superslow 운동 i.의 완화와 역학 뿐만 아니라 연구하는데 이용될 발생한다n연구 대상 시스템
높은 자기장에서 상사성 중심의 교차완화는 극적으로 감소하므로 연구 ^[27]대상 시스템에 대한 보다 정확하고 완전한 정보를 쉽게 얻을 수 있습니다.

이는 D-밴드 EPR의 ^[28]다양한 생물학적, 중합체 및 모델 시스템의 연구에서 실험적으로 입증되었다.

하드웨어 컴포넌트

마이크로파 브리지

마이크로파 브리지에는 마이크로파 소스와 ^[29]검출기가 모두 포함되어 있습니다.오래된 분광계는 마이크로파를 생성하기 위해 클라이스트론이라고 불리는 진공관을 사용했지만, 현대의 분광계는 건 다이오드를 사용한다.마이크로파 소스 직후에는 마이크로파 ^[4]주파수의 변동을 초래하는 소스로의 반사를 감쇠시키는 역할을 하는 아이솔레이터가 있습니다.그런 다음 소스의 마이크로파 전력은 방향성 커플러를 통해 전달되며, 방향성 커플러는 마이크로파 전력을 캐비티를 향해 다른 하나는 기준 암을 향해 있는 두 가지 경로로 나눕니다.두 경로를 따라 마이크로파 전력의 흐름을 정밀하게 제어하는 가변 감쇠기가 있습니다.이를 통해 샘플 대상 마이크로파의 강도를 정확하게 제어할 수 있습니다.기준 암에서는 가변 감쇠기 다음에 위상 민감 검출을 가능하게 하는 기준 신호와 반사 신호 사이의 정의된 위상 관계를 설정하는 위상 시프터가 있습니다.

대부분의 EPR 분광계는 반사 분광계이며, 이는 검출기가 공동에서 돌아오는 극초단파 방사선에만 노출되어야 한다는 것을 의미한다.이것은 (강으로 향하는 가지에서) 극초단파 방사선을 캐비티로 유도하는 순환기라고 알려진 장치를 사용함으로써 달성됩니다.(샘플에 의한 흡수 후) 반사된 극초단파 방사선은 순환기를 통해 검출기를 향해 전달되어 극초단파 소스로 되돌아가지 않도록 합니다.기준 신호와 반사 신호가 결합되어 검출기 다이오드로 전달되며, 검출기 다이오드는 마이크로파 전력을 전류로 변환합니다.

레퍼런스 암

낮은 에너지(1μW 미만)에서 다이오드 전류는 마이크로파 전력에 비례하며, 검출기를 제곱법 검출기라고 합니다.높은 전력 레벨(1mW 이상)에서 다이오드 전류는 마이크로파 전력의 제곱근에 비례하며 검출기를 선형 검출기라고 합니다.최적의 감도와 정량 정보를 얻으려면 다이오드가 선형 영역 내에서 작동해야 합니다.검출기가 해당 수준에서 작동하도록 기준 암이 "바이어스"를 제공하는 역할을 합니다.

자석

EPR 분광계에서 자기 어셈블리는 전용 전원 공급 장치가 있는 자석과 홀 프로브와 같은 필드 센서 또는 레귤레이터를 포함합니다.EPR 분광계는 작동 마이크로파 주파수(필요한 자기장 강도의 범위를 결정함)에 의해 결정되는 두 가지 유형의 자석 중 하나를 사용합니다.첫 번째는 일반적으로 최대 1.5T의 전계 강도를 생성할 수 있는 전자석으로, Q-밴드 주파수를 사용한 측정에 적합합니다.W밴드에 적합한 전계강도를 발생시키기 위해 고주파 동작 초전도 자석을 이용한다.자기장은 샘플 볼륨 전체에 걸쳐 균일하며 정적 자기장에서 높은 안정성을 가집니다.

마이크로파 공진기(공동)

마이크로파 공진기는 EPR 전환을 유도하기 위해 샘플의 마이크로파 자기장을 강화하도록 설계되었습니다.전자레인지(음파가 있는 오르간 파이프와 같은)와 공명하는 직사각형 또는 원통형의 금속 상자입니다.캐비티 마이크로파는 캐비티 내에 남아서 반사되지 않습니다.공명은 공동이 마이크로파 에너지를 저장하는 것을 의미하며, 이를 위한 능력은 다음 방정식으로 정의된 품질 $계수$ Q에 의해 제공됩니다.

$({displaystyle Q=syslogfrac {2\pi(\text {energy stored})}) {{\text {energy sparated}})}}}$

Q $값$ 이 높을수록 분광계의 감도가 높아집니다.방출되는 에너지는 한 마이크로파 주기 동안 손실되는 에너지입니다.마이크로파가 열을 발생시키는 전류를 발생시킬 수 있기 때문에 공동 측벽에 에너지가 손실될 수 있습니다.공명의 결과로 캐비티 내부에 정재파가 형성된다.전자파 정재파는 전기장과 자기장 성분이 정확히 위상이 맞지 않습니다.이는 전기장이 전자파의 비공진 흡수를 제공하여 방산 에너지를 증가시키고 Q를 $감소$ 시키므로 이점을 제공합니다.가장 큰 신호와 그에 따른 감도를 얻기 위해 샘플은 자기장 최대값과 전계 최소값 내에 위치하도록 배치됩니다.자기장 강도가 흡수 이벤트가 발생할 경우 추가 에너지 손실로 인해 $Q$ 의 값이 감소합니다.그 결과 임피던스가 변화하여 캐비티가 임계적으로 결합되는 것을 막습니다.즉, EPR 신호가 ^[30]검출된 검출기(마이크로파 브리지 내)에 마이크로파가 반사됩니다.

펄스 전자 상사성 공명

전자 스핀의 역학은 펄스 ^[31]측정을 통해 가장 잘 연구됩니다.일반적으로 10~100ns 길이의 마이크로파 펄스는 블로치 구체의 스핀을 제어하는 데 사용됩니다.스핀-래티스 완화 시간은 반전 복구 실험을 통해 측정할 수 있습니다.

펄스 NMR과 마찬가지로 Han 에코도 많은 펄스 EPR 실험의 중심이다.Hahn 에코 붕괴 실험은 아래 애니메이션과 같이 소멸 시간을 측정하는 데 사용될 수 있습니다.에코의 크기는 두 펄스의 서로 다른 간격에 대해 기록됩니다. $\pi$ 로 인해 $"\displaystyle\pi"$ 펄스에 $\pi$ 의해 다시 포커스가 잡히지 않는 데코히렌스가 드러납니다.단순한 경우 지수적 감쇠가 측정되며, 이는 $(\$ $T_{2}$ 으로 $T_{2}$ 설명됩니다.

펄스 전자 상사성 공명은 무선 주파수의 파동을 이용하는 전자핵 이중공명분광학(ENDOR)으로 발전될 수 있다.짝이 없는 전자를 가진 다른 핵들은 다른 파장에 반응하기 때문에, 때때로 무선 주파수가 필요하다.ENDOR의 결과는 핵과 비쌍전자 사이의 결합 공진을 주기 때문에 이들 사이의 관계를 결정할 수 있다.

「」를 참조해 주세요.

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v t 분광학
진동	FT-IR 라만 공명 라만 회전 회전 진동 진동 진동원형 이색성 핵공명진동분광학
UV-Vis-NIR	자외선-가시 가능 형광 바이브로닉 근적외선 REMPI(Resonance Enhanced Multiphoton Ionization) 라만 광학 활성 분광법 라만 분광학 레이저에 의해 유도되다
X-ray 및 광전자	에너지 분산형 X선 분광법 광전자 아토믹 배출. X선 광전자 분광법 EXAFS
핵자	감마 뫼스바우어
라디오웨이브	NMR 테라헤르츠 ESR/EPR 강자성 공명
다른이들	음향 공명 분광법 오거 분광법 천체 분광학 캐비티 링다운 분광법 원형 이색성 분광법 코히런트 반스토크스 라만 분광법 냉증기 원자 형광 분광법 변환전자 뫼스바우어 분광법 상관분광학 심층 과도 분광법 이중 편파 간섭계 전자현상분광학 EPR 분광법 힘분광학 푸리에 변환 분광법 글로 방전 광학 발광 분광법 하드론 분광법 초분광 이미징 비탄성 전자 터널링 분광법 비탄성 중성자 산란 레이저에 의한 파괴 분광법 뫼스바우어 분광법 중성자 스핀 에코 광음향 분광법 광방출 분광법 광열 분광법 펌프-프로브 분광법 포화 분광학 주사 터널링 분광법 분광 광도 측정 시간 분해 분광법 타임 스트레치 열적외선 분광법 비디오 분광법 선형 분자의 진동 분광법
카테고리 공통

v t 단백질 구조 분석
고해상도	극저온 전자 현미경법 X선 결정학 NMR 전자결정학 EPR
중간 해상도	섬유 회절 질량 분석 색소폰
분광학	NMR 순환 이분법 이중 편파 간섭계 흡광도 형광 형광 이방성
번역 확산	분석용 초원심도 크기 제외 크로마토그래피 광산란 NMR
회전 확산	형광 이방성 흐름 복굴절 유전체 완화 NMR
화학의	수소-중수소 교환 사이트 지향 돌연변이 유발 화학적 수식
열역학	평형 전개
계산	단백질 구조 예측 분자 도킹
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이론.

EPR 신호의 발신지

필드 변조

맥스웰-볼츠만 분포

스펙트럼 파라미터

g계수

초미세 결합

다중성

공진 선폭 정의

적용들

화학 반응

의료 및 생물학

재료특성평가

기타 응용 프로그램

고장 고주파 측정

하드웨어 컴포넌트

마이크로파 브리지

레퍼런스 암

자석

마이크로파 공진기(공동)

펄스 전자 상사성 공명

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