電子スピン共鳴

1.

電子を磁場中に入れるとゼーマン効果によって軌道のエネルギー準位が２つに分裂しますOn the influence of magnetism on the nature of the light emitted by a substance¹⁾。１つの電子（不対電子；ラジカル）の場合、低いエネルギー準位に電子が安定状態として存在します。この状態で、エネルギー準位の差と同じ電磁波を照射すると、電磁波のエネルギーを吸収して高いエネルギー準位に電子が励起します。このとき、電磁波のエネルギーの吸収が観察されます。極論を言えれば、電子を非常に高い磁場中にいれることで、可視光を吸収し、色がついて見えるということになります。

ＥＳＲ、ＥＰＲ、などとも言われ、機器分析として使われます。電解ラジカルを計測します。水溶液は誘電率が大きいので試料管を小さくせねばならず、誘電率が小さい溶媒を使うと電解質が溶けないので、測定法が工夫されています。

電子スピン共鳴の基本原理

【関連歴史】

1896年、ピーター・ゼーマン、高い磁場中において、光のスペクトルが２つに分かれる現象を発見した。(オランダ）On the influence of magnetism on the nature of the light emitted by a substance³⁾

1922年、シュテルン・ゲルナッハ、銀の原子が通過するとき通過経路が上向きに変化するものと下向きに変化するものがあることが発見した（英）。Der experimentelle Nachweis der Richtungsquantelung im Magnetfeld⁴⁾

【関連書籍】

電子スピンサイエンス＆スピンテクノロジー入門⁵⁾電子スピンサイエンス&スピンテクノロジー入門⁶⁾

磁気共鳴-ESR －電子スピンの分光学－磁気共鳴-ESR －電子スピンの分光学－⁷⁾

電子スピン共鳴 : 素材のミクロキャラクタリゼーション⁸⁾

【関連シラバス】

無機化学II⁹⁾

卒業研究（C1-磁気共鳴計測研究グループ－2004～2006）卒業研究（C1-磁気共鳴計測研究グループ－2004～）¹⁰⁾

Ｌ－バンド電子スピン共鳴画像装置マニュアル¹¹⁾

ＥＳＲスペクトル検索システム（開発中）ESRスペクトル比較・検索システム¹²⁾: https://a.yamaga…

• (1) On the influence of magnetism on the nature of the light emitted by a substance
  P. Zeeman, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science,43,226(2019).
• (2) 大矢博昭, 山内淳著. 電子スピン共鳴 : 素材のミクロキャラクタリゼーション. 講談社, 1989. .
• (3) On the influence of magnetism on the nature of the light emitted by a substance
  P. Zeeman, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science,43,226(2019).
• (4) Der experimentelle Nachweis der Richtungsquantelung im Magnetfeld
  , ,0,0(2019).
• (5) 電子スピンサイエンス＆スピンテクノロジー入門
  電子スピンサイエンス学会　監修, 日本学会事務センター, (2003).
• (6) 電子スピンサイエンス学会監修, 電子スピンサイエンス&スピンテクノロジー入門, 日本学会事務センター大阪事務所/日本学会事務センター学術情報事業部 (発売), (2003).
• (7) 磁気共鳴-ESR －電子スピンの分光学－
  山内　淳, サイエンス社, (2006).
• (8) 大矢博昭, 山内淳著, 電子スピン共鳴 : 素材のミクロキャラクタリゼーション, 講談社, (1989).
• (9) 無機化学II,化学系（Ａコース）,etc,（旧）工学部学科,山形大学
  尾形 健明,シラバス-山形大学, (2007).
• (10) 卒業研究（C1-磁気共鳴計測研究グループ－2004～）,精密応用化学専修コース（～Ｈ１５）,etc,物質化学工学科,山形大学
  仁科 辰夫,シラバス-山形大学, (2011).
• (11) Ｌ－バンド電子スピン共鳴画像装置マニュアル,,etc,,
  仁科 辰夫,シラバス-山形大学, (2008).
• (12) 仁科 辰夫. 卒業研究（C1-磁気共鳴計測研究グループ－2004～）：ESRスペクトル比較・検索システム. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=1787.  (参照2007-10-25).

2.

3.