Laboratorium EPR

Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) i elektronowy rezonans spinowy (ESR) są metodami badań, które opisują rezonansową absorpcję promieniowania mikrofalowego przez paramagnetyczne jony lub molekuły w stałym polu magnetycznym. Zjawisko, które zostało odkryte w połowie lat 40 w Kazaniu przez Prof. Zawojskiego. Znalazło szerokie zastosowanie w fizyce, ale także rozwiązywało różne problemy z chemii i biologii. Wszechstronne zastosowania naukowe zaprezentowali Abragam i Bleaney (1970), którzy zademonstrowali rozwiązanie wielu problemów naukowych używając metody EPR, od tego czasu spektrometry EPR zaczeły ukazywać się w wielu laboratoriach fizycznych i nie tylko. W tym czasie powstawały publikacje teoretyczne i eksperymentalne, które za owocowały dużą ilością nowych i interesujących odkryć naukowych, które do tej pory były ukryte przed naukowcami.

Widmo EPR otrzymuje się przez przemiatanie zewnętrznego pola magnetycznego przy stałej częstotliwości mikrofali o długości fali 9-10 GHz (X-band). Zazwyczaj widmo otrzymywane jest pochodną widma absorbowanego. Próbki mogą być w formie krystalicznej, proszków, roztworów lub zamrożonych roztworów. Eksperymenty można prowadzić w wysokich lub niskich temperaturach a czasami pod dużym ciśnieniem hydrostatycznym i jednoosiowym.

 

W Instytucie Fizyki Politechniki Szczecińskiej znajdują się dwa urządzenia EPR, które są wykorzystywane przez pracowników Instytutu, doktorantów, dyplomantów i studentów.

 



Najnowsze urządzenie to EPR zakupiony w 1997 roku ELEXSYS Bruker E500 EPR wraz z układem do pomiarów w niskich temperaturach Oxford Intellignet Temperature Controller ITC 503, butlą helową Air Liquid RH100 i zainstalowanym goniometrze ER 218 PG1. Cały układ daje szerokie możliwości badań nisko temperaturowych w zakresie 3 K - 300K, przy częstotliwości mikrofali 9-10 GHz i stałym polu magnetycznym w zakresie 0,1-1,4 T. W laboratorium EPR Instytutu Fizyki PS badane są kryształy (badania temperaturowe oraz kątowe) i proszki (badania temperaturowe). Rodzaj badanych związków jest bardzo szeroki od kryształów wykorzystywanych jako matryce laserowe do proszkowych kompleksów organicznych. Oprogramowanie Bruker 2.1 daje możliwość bezpośredniej analizy danego widma EPR już w laboratorium. Serwer na UNIXsie umożliwia pracownikom Instytutu korzystanie z programu także on-line i analizy związków przez Internet. W Instytucie powstają także programy komputerowe pisane przez pracowników i studentów do konkretnych analiz widma EPR.

Opiekunem Laboratorium EPR jest kierownik Zakładu Fizyki Ciała Stałego Prof. Nikos Guskos