ESR 예비레포트

소개글

ESR 예비레포트

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
- 자기장 내의 시료에 의한 고주파 공명 흡수를 이해한다.
- 공명 자기장을 측정해 시료의 g-인자(g factor)를 결정 한다.

2. 실험 이론
① ESR : 일정한 자기장 내에 놓여진 물질의 원자구조 내에 있는 짝을 이루지 못한 전자 에 의해서 특정주파수의 전자기복사가 선택적 흡수되는 현상으로 상자성 물질을 확인하거나 짝을 이루지 않는 전자를 알아낼 뿐 아니라 이들과 인접한 물질과의 상호작용을 확인하여 화학 결합의 특성을 조사하는데 유용하게 쓰인다.
② 총 각운동량이 인 원자의 자기 모멘트는
(1)
(,, :Bohrmagneton,:Planckconstant,
:Landesplittingfactor,:massofelectron,:electroncharge)
이다. 자기장 하에서 자기모멘트가 일 때 퍼텐셜 에너지는
(2)
로 주어진다. 자기장의 방향을 로 하고, 식 (1)과 (2)을 결합하면
, (3)
이 된다. 여기서, 는 의 성분으로 정수이거나 (정수+1/2)인 띄엄띄엄한 값을 가지므로, 퍼텐셜 에너지는 불연속적인 제만 준위(Zeeman level)를 갖는다.
이 제만 준위들의 간격은 전자 스핀 공명 방법을 통해서 측정할 수 있다. 자기장 하의 시료에 고주파로 진동하는 전기장
(4)
를 와 수직으로 걸어준다. 교류 전기장 의 양자화된 에너지 가 이웃하는 두 제만 준위의 에너지 차이와 같아지면, 즉
(5)
(6)
이면, 자기모멘트가 이웃 상태로 가면서 교류 전기장으로부터 에너지를 흡수한다. 이를 자기공명 흡수 현상이라 한다. 보통은 주어진 진동수 에서 자기장의 세기를 변화시켜가며 흡수가 최대로 일어나는 자기장, 즉 식 (6)의 공명조건을 만족하는 자기장을 측정하여 Lande g-인자 를 구하게 된다.

참고 자료

없음