Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
- Бұл бет үшін навигация:
- 3 ПРИМЕНЕНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ 3.11. Применения наноматериалов и нанотехнологий 3.11.1. Классификация низкоразмерных систем
| 2.10.9. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)
Электронный парамагнитный резонанс - резонансное поглощение атомами, молекулами нанокластерами электромагнитного излучения гигагерцового диапазона с длиной волны примерно 3 см. Неспаренные электроны в ионах переходных металлов меди 2 9 3 Cu d - состояние, гадолиний 3 7 4 Gd f - состояние. Энергия и резонансные частоты ЭПР (ГГц) в три порядка больше чем в ЯМР в том же магнитном поле, так как магнитный момент электрона в тысячу раз больше магнитных моментов ядер. 137 На рис. 2.38 показан спектр ЭПР эндоэдрального фуллерена 82 LaC растворенного в толуоле. Ядро атома лантана со спином 7 / 2 находится внутри клетки 82 C . Неспаренный электрон, делокализованный по клетке фуллерена, взаимодействует со спином ядра, образуя сверхтонкий мультиплет из восьми линий. ЭПР-спектроскопия применяется для изучения электронов проводимости в металлических частицах, обнаружения электронов проводимости в нанотрубках, исследования состояния переходных металлов, входящих в состав кластерных катализаторов. Рис. 2.38. Спектр ЭПР эндоэдрального фуллерена 82 LaC растворенного в толуоле при 220 К. Наблюдается 8 линий сверхтонкого расщепления. [1] 138 3 ПРИМЕНЕНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ 3.11. Применения наноматериалов и нанотехнологий 3.11.1. Классификация низкоразмерных систем Полупроводниковые материалы называются низкоразмерными , когда один геометрический параметр имеет длину порядка длины волны де Бройля 10 100 B нм . Спектральные характеристики представлены на рис. 3.1. Рис. 3.1. Для атома, двухатомной молекулы, квантовой точки и объемного материала представлены - характерные размеры, энергетические диаграммы и спектры.[3] Энергия Ферми для электронных систем с низкой размерностью приведена в табл.3.1 [3] Табл.3.1 Объект Электронная система *) Энергия Ферми F E Квантовая проволока одномерная 1D 2 2 2 1 * 2 4 n m Квантовая яма двумерная 2D 2 2 2 * 2 2 n m Квантовая точка трехмерная 0D 2 2 2/3 2 3 * 3 2 n m *) Структуры обозначаются по числу остающихся степеней свободы движения частицы, а не по числу ограниченных направлений движения, которые квантуются. 139 Квантовые эффекты проявляются, начиная с квантовых ям, когда движение электронов ограничено нанометровыми размерами в одном измерении. Плотность энергетических состояний для размерных объектов показана на рис. 3.2. Рис. 3.2. Плотность энергетических состояний 1-объемного твердого тела, 2-квантовой ямы, 3-квантовой нити, и 4- квантовой точки.[3] жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|