Базовым является CW-режим или режим медленного дифференциального прохождения через резонансные условия. В этом режиме реализуются все классические спектроскопические методики. Он предназначен для получения информации о физической природе парамагнитного центра, месте его локализации в матрице вещества и его ближайшем атомно-молекулярном окружении. Исследования ПЦ в CW-режиме позволяют получить, в первую очередь, исчерпывающую информацию о возможных энергетических состояниях изучаемого объекта. Информацию о динамических характеристиках спиновых систем можно получить, наблюдая ЭПР, например, при различных температурах образца или при воздействии на него фотонами. Для ПЦ, находящихся в триплетном состоянии, дополнительное фотооблучение пробы является обязательным.
Пример
ЭПР-исследования электрон-избыточных 1,10-фенантроцианиновых комплексов Zn(II) формулы [Zn2(phen)4(µ-phencyanine)](OAc)4 проводились на спектрометре ELEXSYS E580 в Х-диапазоне частот (9.2-9.9 ГГц). Интереснейшим моментом является то, что не имея нескомпенсированных спинов, молекулы вещества обладают устойчивым парамагнетизмом, который регистрируется методом ЭПР в различных агрегатных состояниях и при различных температурах от 4К до 500К.
4](https://cmr.spbu.ru/wp-content/uploads/2016/08/ЭПР6.jpg)
Спектр ЭПР стеклообразного [Zn2(phen)4(µ-phencyanine)](OAc)4
ЭПР-сигналы отличаются слабой анизотропией, gef-фактор 2,003–2,004 (300 К). Одним из возможных объяснений их появления является переход дианионных π–π-сопряженных форм А и В в дианион-бирадикальную форму С.
Демидов В.Н., Пахомова Т.Б., Сухаржевский С.М., Гребенюк Е.И., Пастон С.В., Касьяненко Н.А., «ЭПР СТЕКЛООБРАЗНЫХ ЭЛЕКТРОН-ИЗБЫТОЧНЫХ ΣH-1,10-ФЕНАНТРОЦИАНИНОВ Zn(II), НОВЫХ КОМПЛЕКСОНОВ ДНК», Тезисы докладов Кластера конференций по органической химии «ОргХим-2016», СПб.: Изд-во ВВМ, 2016. – 912 с.
Пример
На рисунке представлен спектр эмали зуба бизона (лат. Bison antiquus) из коллекции, отобранной в 2005 г. Сибирской археологической экспедицией ИИМК РАН, проводившей спасательные раскопки на памятнике эпохи верхнего палеолита Берёзовский разрез 2, расположенного на территории угольного разреза «Берёзовский 1».
Зубная эмаль состоит почти из чистого гидроксиапатита Ca(1)4Ca(2)6(PO4)6(OH)2. В структуре гидроксиапатита также содержится 3-4% карбонатов.
Облучение измельченной зубной эмали гамма-излучением приводит к возникновению сложного асимметричного сигнала (АС) ЭПР вблизи значения g = 2. Этот сигнал исследуется в задачах дозиметрии, датирования, медицины и как источник информации о структуре апатита.
Основную часть радикалов, возникающих при облучении зубной эмали, составляют анионы карбонатов, т.е. CO2–, CO3–, CO– и CO33–.
На спектре зарегистрирован сигнал от аксиально-симметричных парамагнитных центров CO2– с g‖ = 1.9975 ± 0.0005 и g┴ = 2.0032 ± 0.0005. Сигнал является радиоиндуцированным, т. е. ПЦ образовались под действием ионизирующего излучения (радиации).
Интенсивность сигнала CO2– несет информацию о дозе радиации, полученной объектом за время его существования. В частности, на исследованиях сигналов CO2– в спектрах зубной эмали основаны дозиметрические методы анализа и контроля радиации (ГОСТ Р 22.3.04-96). В данном и многих других случаях возможно датирование минерального образца методом ЭПР. Возрастной диапазон, перекрываемый ЭПР-методом датирования составляет от сотен лет до 105 и даже 106 лет, что превышает возможности радиоуглеродного метода. Образец, спектры которого приведены на рисунке, был датирован методом ЭПР и имеет возраст 18000 ± 3000 лет.