Парамагнетизм

Явление электронного парамагнитного резонанса было открыто в 1944 г. Евгением Константино¬вичем Завойским, который обнаружил, что монокристалл СuС12, помещенный в постоянное магнит¬ное поле 4 мТл, поглощает микроволновое излучение с частотой около 133 МГц. Поглощение элек¬тромагнитного излучения имело избирательный (резонансный) характер, т. е. наблюдалось лишь при определенном соотношении между напряженностью постоянного магнитного поля и частотой пере¬менного электромагнитного поля. Поэтому открытое явление получило название электронного пара¬магнитного резонанса (ЭПР).
Метод ЭПР нашел широкое применение в физике, химии, биологии и медицине.
Магнитные свойства атомов и молекул определяются магнитными моментами электронов, а также протонов и нейтронов, входящих в состав атомных ядер. Магнитные моменты атомных ядер существенно меньше магнитных моментов электронов, поэтому магнитные свойства вещества оп¬ределяются, главным образом, магнитными моментами электронов. Магнитные свойства электро¬нов в атомах обусловлены их орбитальным движением вокруг ядра (орбитальный механический момент), а также существованием собственного механического момента электрона, получившего название спина.
В зависимости от электронного строения атомы и молекулы могут различаться своими магнитны¬ми характеристиками. Вещества, молекулы которых обладают отличными от нуля магнитными мо¬ментами, называются парамагнетиками. Парамагнетиками являются некоторые газы, например моле¬кулярный кислород О2, окись азота NO, щелочные металлы, различные соли редкоземельных элемен¬тов и элементов группы железа. Магнитный момент М парамагнитного образца складывается из магнитных моментов входящих в него парамагнитных частиц. Если парамагнетик поместить в постоянное магнитное поле, то магнитные моменты ориентируются вдоль направления поля. При наложении переменного радиочастотного поля с частотой ω=γH0 (ларморовская частота) при условии что энергия квантов электромагнитного излучения равно разности между соседними уровнями, т.е. hυ=gH0μβ, то такое излучение будет вызывать переходы между энергетическими уровнями вызывающие изменение ориентации спинов или поляризация электронных спинов.