“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”会议纪要

为充分展示、交流和总结我国电子顺磁共振(EPR)波谱学在物理、化学、材料科学、环境科学、生命科学和医学等研究领域的最新研究成果,进一步促进我国电子顺磁共振波谱学的发展与整体学术水平的提高以及研制和开发拥有自主知识产权的先进的电子顺磁共振谱议,“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”于2011年4月22日～24日在安徽合肥中国科学技术大学召开. 本次研讨会的目的：通过学术交流,了解并分析我国电子顺磁共振波谱学应用研究和谱仪研制在国内外的现状,剖析当前EPR波谱学研究存在的瓶颈问题;探讨和凝炼我国未来物理、化学、材料科学、环境科学、生命科学和医学等学科在此领域中的发展方向;探讨EPR领域高水平人才培养问题. 有来自包括中国科学院化学研究所、 中国科学院武汉物理与数学研究所、中国科学院生态环境研究中心、中国科技大学、北京大学、复旦大学、浙江大学、南京大学等国内著名院所和高校的40余位专家学者参加了本次研讨会.  中国科学技术大学副校长朱长飞教授代表主办方致开幕辞,对“2011年中国电子顺磁共振波谱学学术研讨会”的召开表示衷心的祝贺！ 对各位专家、学者的到来表示热烈的欢迎！他希望各位专家通过广泛的学术交流与研讨,提出有利于科研创新的新建议;尤其在自主知识产权谱仪的研制方面,充分利用当前新形势下国家科技政策支持上的有利时机,大力开展由科学问题所引导的大型科研平台的研制. 同时,他还希望通过这次研讨会能够扩大中国科技大学在电子顺磁共振研究领域的影响,提升学术研究水平,推动相关学科的建设.      

微波顺磁共振实验的若干改进

微波顺磁共振实验是近代物理实验中的基本实验之一。近年来我们吸取了兄弟院校开设这个实验的宝贵经验,经过反复试验,对这个实验作了以下几个方面的改进。(1)关于微波源一些实用的电子顺磁共振波谱仪有比较复杂的稳频装置,以及较高的灵敏度。北京大学董太乾的调频调场式电子顺磁共振波谱仪作了一项很大的革新,用调频方法省去了稳频装置,直接接收代替了外差接收,灵敏度也比较高,而且比前面提到的那类波谱仪简单。华中师院龙传安等的“电子顺磁共振”实     

基于电子顺磁共振的ZnTPP激发态及其TEMPO各向异性的研究

为了研究卟啉类敏化剂的光致激发态能量转移和电子转移问题,本文基于紫外可见光谱仪和电子顺磁共振波谱仪,构建了以锌卟啉为研究对象的"锌卟啉-稳态自由基-二甲苯"实验体系.锌卟啉的紫外可见光谱显示,在可见光谱的B带和Q带出现明显的特征峰,是锌卟啉分子中电子由基态能级跃迁至激发态能级产生的.低温条件下受紫外可见光辐照的实验体系的电子顺磁共振波谱,检测到了稳态自由基四甲基哌啶氧化物的增强吸收电子顺磁共振波谱.根据分子激发态相关理论、光化学物理反应理论和化学诱导电子自旋极化理论对实验结果进行了分析,结果表明,四甲基哌啶氧化物稳态自由基电子顺磁共振波谱的增强吸收对应于锌卟啉光致激发态的能量转移和电子转移;四甲基哌啶氧化物在低温(143 K)下的电子顺磁共振波谱表现出的各向异性特征现象来源于氮氧自由基电子与氮核的各向异性超精细相互作用.     

卡斯特勒和光磁共振

法国物理学家卡斯特勒(A·Kastler,1902—1984),在原子物理和光学方面有卓越的贡献,曾以“发现和发展光学方法研究原子中的赫兹共振”而荣获1966年度诺贝尔物理奖。由于他的工作为激光发现打下了基础,故他被誉为“激光之父”。光磁共振实验体现了他的物理思想,综合了光抽运、磁共振和光检测技术,对基础研究和应用技术均有重要意义,是近代物理实验课中很好的训练题材。本文将结合卡斯特勒的科学实践,阐述光磁共振的由来和发展,希望对我们有所启迪。下面从思想渊源谈起。     

顺磁共振发现50年

顺磁共振发现５０年李国栋（中国科学院物理研究所，北京１０００８０）１顺磁共振的发现在当代社会中，各种磁共振在科学研究和技术实践中都有重要和广泛的应用，例如，核磁共振层析成象（ＣＴ）技术在医学中已成为诊断脑部疾病、肿瘤和许多疑难病症的重要手段；铁磁共振...     

顺磁弛豫

顺磁弛豫研究与顺磁共振研究紧密相关,它们在物理、化学、生物等方面得到了广泛的应用.它们可用于发现过渡族离子、半导体中的杂质与缺陷、离子精细结构、物质结构等;以及了解金属与半导体中电子交换的性质、金属导电的性质等;还可用于器件的研究,如微波低噪声放大器(脉塞)以及光激射器(莱塞). 本文将对顺磁弛豫的基本概念和主要机制作简单介绍. 一、弛豫概念与线形线宽 在物理学中,一个物理系统由不平衡状态达到平衡状态的过程,或者在某一条件下是平衡状态,后随条件改变而又重新达到新的平衡状态的过程,叫做弛豫过程.通常认为弛豫过程是按…     

飞机机翼的支撑力——为纪念H.E.茹可夫斯基“论合成渦旋”一文發表五十周年而作

一九○五年,莫斯科大学尼古拉·叶果罗維奇·茹可夫斯基教授在莫斯科数学协会上作了“论合成渦旋”的报告;一九○七年,“论合成渦旋”在“自然科学爱好者协会物理学分会论文集”中作为論文发表了。在这篇论文中,H.E.茹可夫斯基最先给予鸟雀、蚊虫以及速度显著小于声速的飞机的飞行所依据的现象以正确的解释。今天我们紀念H.E.茹可夫斯基的达一傑出的創見是合宜的。     

超细粉体二硫纶·菲咯啉二酮锰(Ⅱ)配合物的磁性研究

报道了新近合成的马莱腈二硫纶·菲咯啉二酮锰(Ⅱ ) 配合物MnLL′(L: mnt^2-}, maleonitri ledithiolene; L′: phen-5, 6-dione, 1,10-phenanthroline-5, 6-dione)的合成、粉末样品的变温磁化率、固体及二甲基亚砜(DMSO )、 二甲基甲酰胺(DMF)及丙酮溶液的电子顺磁共振波谱的表征结果. 发现微晶粉体的配合物MnL L′具有显著的顺磁性，形成四配位的高自旋态构型. 并从理论上解释和说明了标题配合物电子顺磁共振波谱的实验现象.      

利用火箭和人造地球卫星研究高层大气

1957年9月是卓越的俄罗斯学者康斯坦金·爱杜阿尔特维奇·齐奥尔柯夫斯基庭生一百周年纪念。К.З.齐奥尔柯夫斯基是很多科学技术思想的创始人。其中最著名的就是星际旅行的理论和技术。К.З.齐奥尔柯夫斯基的思想远远超过了当时的时代。只有现在,人类才能把它付诸实现。全体苏联人民和整个进步人类怀着尊敬的心情来纪念这个伟大的学者。他的著作是制造近代火箭的基础,而且现在成功地利用来研究高层大气。像在国际地球物理年间这样庞大的科学研究工作,不仅要利用火箭,而且还要利用人造地球卫星——实质上是一个更加复杂的火箭。本文内科学院通讯院士Е.К.弗特洛夫叙述了如何把КЗ齐奥尔柯夫斯基的思想运用到实践中去,他首先证明了利用火箭进行科学研究的可能性。     

远红外激光磁共振

远红外激光磁共振(LMR)是在顺磁共振(EPR)基础上发展起来的.引起顺磁共振原因是,由于原子在磁场中能级发生分裂,当磁场强度合适时,不同磁量子数Mj之间的跃迁能量与微波光子能量相当时,发生微波的吸收.远红外激光磁共振与顺磁共振都是将样品放在腔中来提高灵敏度,在磁场坐标上出现锐的吸收峰.远红外激光磁共振与顺磁共振不同之处是用远红外激光代替微波,由于其光子能量增加了两个数量级,吸收发生在分子转动态之间的跃迁或原子精细结构之间的跃迁.通过调节磁场,使在一定磁场数值上能级的分裂正好与红外光子能量匹配,从而发生吸收.因此,远红…     

钛酸锶单晶(SrTiO_3)的电子顺磁共振

近年来,Muller,Unoki[1-4] 等人用火焰法生长的SrTiO3晶体作为样品,利用它含有微量的Fe3 顺磁杂质的特点,可以观察到Fe3 的顺磁谱线,并通过测量Fe3 的电子顺磁共振谱随温度的变化,对SrTiO3晶体的相变过程进行了详细的研究,第一次指出了SrTiO3单晶在110K处的相变是刚性氧八面体绕立方轴旋转了一个角度.Muller等人还从电子顺磁共振谱的谱形在相变过程中的变化,研究了SrTiO3的临界动力学,并估算了SrTiO3中的中心峰的宽度[5].我们采用助熔提拉法生长的SrTiO3单晶作为样品,在室温和液氮温度下进行了电子顺磁共振谱的测量.结果没有发现…     

《波谱学杂志》投稿指南

正《波谱学杂志》是国内磁共振波谱学领域唯一的学术性期刊,由中国物理学会波谱学专业委员会与中国科学院武汉物理与数学研究所主办,中英文混合刊,创刊于1983年,国内外公开发行,邮发代号:38-313.一、报道范围主要报道在磁共振波谱学、原子与射频场和微波相互作用领域——包括核磁共振、磁共振成像、顺磁共振、核电四极矩共振、光磁共振、微波波段原子频率标准等方面的基础与应用研究的新成果、新技术.     

《波谱学杂志》投稿指南

<正>《波谱学杂志》是国内磁共振波谱领域唯一的综合性学术期刊,由中国科学院武汉物理与数学研究所和中国物理学会波谱学专业委员会主办,创刊于1983年,中英文混合刊,国内外公开发行,邮发代号:38-313.一、报道范围主要报道在磁共振波谱学、原子与射频场和微波相互作用领域,包括核磁共振、磁共振成像、顺磁     

Bi系材料在T■2T_c 附近的位移相变

借助于电子顺磁共振技术研究了 BiSrCaCu_2O_y,高温超导体的 EPR 谱型、平均朗德因子(?)、EPR 线宽ΔH 以及积分信号强度 S 随温度的变化关系,实验上发现该样品在 T(?)2T_c 附近显示出顺磁异常的现象,文中对这一反常现象的起因进行了分析和讨论,并提出一种可能的解释,认为这种反常是由于样品在 T(?)2T_c 附近发生一位移相变从而引起 Cu~(2+)离子位置上的磁场涨落所致.     

晶体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱研究

在强场耦合图像中,采用双自旋-轨道耦合(SO)参量模型建立了过渡族3d2(3d8)离子的三角对称下全组态光谱能级和电子顺磁共振(EPR)公式.与经典的晶体场理论(仅考虑中心金属离子的自旋-轨道耦合作用)相比较,该公式还包括了配体离子的自旋-轨道耦合作用的贡献,这一模型在应用于计算共价性较强的晶体光谱和电子顺磁共振谱可得到合理的结果.作为验证,用完全对角化方法研究了品体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱,结果表明,理论与实验很好地符合.建立的全组态谱能级和电子顺磁共振公式为更精确地计算光谱和电子顺磁共振谱提供了一条可行方法.     

碘掺杂聚对苯撑的EPR和σdc

本文对聚对苯撑及其掺碘的样品进行了电子顺磁共振和直流电导率的研究,并分别给出了σdc和EPR谱室温线宽ΔHpp对碘浓度N(I)的变化关系。由于掺杂而诱导的单极化子和双极化子态之间产生极化子跃迁,利用这种跃迁过程解释了此材料的导电性质。从电子顺磁共振的实验结果发现,电子顺磁共振信号与掺碘浓度呈现一种新的现象。试图探讨未掺杂及掺杂的聚对苯撑材料中自旋产生的原因。我们提出了在掺碘后的聚对苯撑材料中,由于碘在材料中以不同形式存在,影响单极化子和双极化子的形成,导致单极化子态和双极化子态之间相互转化的概念。     

碘掺杂聚对苯撑的EPR和σ_(dc)

本文对聚对苯撑及其掺碘的样品进行了电子顺磁共振和直流电导率的研究,并分别给出了σdc和EPR谱室温线宽ΔHpp对碘浓度N(I)的变化关系。由于掺杂而诱导的单极化子和双极化子态之间产生极化子跃迁,利用这种跃迁过程解释了此材料的导电性质。从电子顺磁共振的实验结果发现,电子顺磁共振信号与掺碘浓度呈现一种新的现象。试图探讨未掺杂及掺杂的聚对苯撑材料中自旋产生的原因。我们提出了在掺碘后的聚对苯撑材料中,由于碘在材料中以不同形式存在,影响单极化子和双极化子的形成,导致单极化子态和双极化子态之间相互转化的概念。     

基于电子顺磁共振的锶铁氧体磁特性研究

为了研究配料、温度、氧环境和掺杂等条件对锶铁氧体的磁性能的影响问题, 利用溶胶-凝胶法制备了锶铁氧体粉末, 建立了一种基于电子顺磁共振技术研究锶铁氧体粉末的磁特性的方法. 用电子顺磁共振波谱仪对烧结后的产物进行测试发现: 400 ℃预烧下, 锶铁摩尔比为1:9时, 中间产物顺磁相α-Fe₂O₃含量最多, 高于400 ℃时其含量减少, 亚铁磁相增加, 并确定最佳煅烧温度介于800-900 ℃. 这是由于外磁场和其他磁场综合作用产生亚铁磁相, 进而产生较强的磁矩相互作用所致. 结合工业实际应用, 发现缺氧退火环境下, 顺磁相α-Fe₂O₃含量较大, 不利于亚铁磁相生成; X-射线衍射(XRD)表征结果表明: 除了少量杂相, 其余均为顺磁相和亚铁磁相; 电子顺磁共振谱和XRD 谱检测结果综合表明, 锶铁摩尔比为1:9时, 最终产物的顺磁相含量最少, 亚铁磁相含量最多, 磁性最强; 毫特斯拉计的剩磁检测结果也证实了上述结果. 掺杂实验发现镧离子占锶镧总摩尔数的20% 至30% 时, 能够有效降低顺磁相的产生, 增强最终产物的亚铁磁性.     

2006年中法固体核磁共振波谱学讲习班在武汉举行

2006年10月17日~21日,由中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室、武汉磁共振中心和法国里尔科技大学(Universite des Sciences etTechnologies de Lille)联合举办了“2006年中法固体核磁共振波谱学讲习班”(Sino-French Workshop on Solid State NMR Spcetroscopy 2006),会议邀请了一些在固体NMR领域卓有成就的中法学者来武汉讲学,吸引了来自中法两国近百位代表参加.法国里尔科技大学的催化与固态化学实验室主任Jean-Paul Amoureux教授、法国高温材料研究中心的Dominique Massiot教授(兼Magnetic Reson…     

超声顺磁共振的原理和应用

本文讲述了超声顺磁共振的基本原理，介绍了两种观测方法：超声吸收饱和法及超声吸收附加法；比较了超声顺磁共振法和电子顺磁共振法的差异及优缺点；扼要地介绍了超声顺磁共振法在金属、半导体和一些晶体的原子热运动、原子排布和对称性及结构缺陷等方面研究中的应用．