Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. ЭПР в слабых и промежуточных магнитных полях позволяет определять параметры спектров ЭПР с точностью, недоступной в настоящее время для ЭПР в СВЧ диапазоне, разделять вклады в сдвиги линий ЭПР обменного и сверхтонкого взаимодействий, наблюдать запрещенные или обладающие черезвычайно малой вероятностью в сильных магнитных полях переходы. Это существенно расширяет возможности и повышает информативность, все шире применяемых в настоящее время, методов спиновой метки и спинового зонда, изучению которых посвящена значительная часть настоящей работы.
При конструировании магнитометров поля Земли, применяемых для геологической, археологической разведок и других целей, для оптимального выбора их рабочего вещества необходимо знание характеристик ЭПР рабочего вещества именно в слабом магнитном поле, поскольку параметры спектра в слабом и сильном полях могут существенно отличаться.
Несмотря на существенно новые возможности и преимущества метода ЭПР в слабом поле по сравнению с ЭПР в СВЧ диапазоне, к настоящему времени этот метод развит недостаточно из-за ряда экспериментальных трудностей и неполно разработанной теории и, несомненно, нуждается в дальнейшей разработке и расширении его применения.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка и изготовление спектрометра ЭПР для слабых и промежуточных магнитных полей. Изучение поведения величины сверхтонкого расщепления (СТР) и ширины линий спектра ЭПР монорадикалов, содержащих группу N0, от внешних параметров. Поиск и исследование новых рабочих веществ квантовых магнитометров. Изучение соответствия СТР параметрам растворителей или их молекул. Применение соли Фреми в качестве спинового зонда.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые проведено систематическое изучение поведения величины СТР и ширины линий ЭПР основных видов монорадикалов, содержащих группу N0, методом ЭПР в слабых магнитных полях. Все обсуждаемые в работе зависимости величин СТР и А В от различных параметров получены впервые.
Впервые теоретически и экспериментально показана возможность разделения в слабом магнитном поле вкладов в сдвиг линий ЭПР обменного и сверхтонкого взаимодействий, что существенно увеличивает информативность метода.
В качестве спинового зонда применена соль Фреми. Показано, что в ряде случаев этот зонд более эффективен, чем применяемые ранее.
Предложены и исследованы новые рабочие вещества для квантовых магнитометров с динамической поляризацией ядер, позволяющие увеличить стабильность и температурный диапазон их работы.
Показано, что используемые в настоящее время параметры растворителей или их молекул не определяют однозначно величину СТР радикала.
Экспериментально наблюдалось изменение интенсивности линий ЭПР радикала IV в растворе при ультразвуковом насыщении некоторых ЭПР переходов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты работы могут быть использованы при интерпретации экспериментальных данных, полученных методом спинового зонда. Разработанный способ разделения вкладов обменного и сверхтонкого взаимодействий в сдвига линий ЭПР позволяет методом ЭПР получать более полную и более достоверную информацию об изучаемой системе. Предложены и исследованы новые рабочие вещества для квантовых магнитометров, существенно повышающие стабильность и температурный диапазон их работы.
- экспериментальные результаты изучения зависимостей величины
СТР и ширины линий, Л В, спектров ЭПР от различных параметров и
объяснение этих зависимостей;
метод разделения в слабом магнитном поле вкладов в сдвиг линий ЭПР обменного и сверхтонкого взаимодействий;
рекомендации и обоснования применения новых рабочих веществ квантовых магнитометров, которые позволяют увеличить стабильность и температурный диапазон их работы;
целесообразность применения соли Фреми в качестве спинового зонда для изучения бинарных смесей растворителей;
- результаты исследования соответствия величин СТР свободных
радикалов в растворе параметрам растворителей или их молекул.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на III Всесоюзном совещании по применению новейших физических методов к исследованию координационных соединений (Кишинев, 1968), Всесоюзной юбилейной конференции по парамагнитному резонансу (Казань, 1969), Всесоюзной конференции по физике жидкого состояния вещества (Самарканд, 1974), XX конгрессе AMPERE (Таллин, 1978), VIII симпозиуме по магнитному резонансу в конденсированных средах (Казань, 1974), К Международной школе AMPERE (Новосибирск, 1987), XII Всесоюзной школе-симпозиуме по магнитному резонансу (Кунгур, 1991); изложены в 18 публикациях. По результатам работы получены 2 авторских свидетельства.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка из 73 наименований. Общий объем работы составляет 129 стр., содержит 40 рисунков и 6 таблиц.
