Vorlesung: Einführung in die EPR Spektroskopie
SS 2015 Dienstags 16-18 Uhr ct H2 2 SWS / 4 CP
Modul Einführung in die Theorie der Magnetischen ResonanzWahlpflichtmodul in Physik. & Theor. Chemie
Weitere Vorlesungen dort: Einführung in die Festkörper-NMR SpektroskopieEinführung in die Hochauflösende NMR Spektroskopie2 Veranstaltungen für das Modul benötigt, 3 möglich
Übungen zur Vorlesung:Übungsaufgaben auf der Webseite (www.prisner.de) unter teachingImmer ab DonnerstagAbgabe der Übungen in der Vorlesung eine Woche späterKorrigierte Übungen zurück eine Woche späterNachfragen zu den Übungen bei: Andriy Marko (N140 Raum 18) oder Philipp Schöps (N140 Raum 3/2 A)
Leistungsnachweis für EPR Spektroskopie:Mündliche Abschlussprüfung, Notwendige Voraussetzung 50% der Übungsaufgaben erfolgreich bearbeitet
Anmeldung ab letzter Semesterwoche im Sekretariat N140/Raum17
Einführung
Einführung Seite 1
Lund et al. Principles and Applications of ESR Spectroscopy Springer 2011
○
Wertz & Bolton ESR: Elementary Theory and Practial Applications 1972○
Weil & Bolton EPR: Elementary Theory and Practical Applications 2007
○
Carrington & McLachlan: Introduction to MR Halper 1970○
General•
Schweiger, Jeschke Principles of pulse electron paramagnetic resonance Oxford Press 2001
○
Slichter Principles of Magnetic Resonance Springer 1980○
Poole & Farach Theorie of Magnetic Resonance Wiley 1987○
Levitt Spin Dynamics Wiley 2001○
Theorie•
Methods in Physical Chemistry Wiley-VCH 2007○
Molekülphysik und Quantenchemie, Haken & Wolf, Springer 1991○
Buch Kapitel•
Gersen, Huber ESR Spectroscopy of Organic Radicals 2003○
Organic Radicals•
Abragam & Bleaney EPR of Transition Ions Oxford 1970○
Pilbrow Transition Ion EPR Clarendon 1991○
Transition Metals•
Drescher & Jeschke EPR Spectroscopy Applications in Chemistry and Biology Springer 2012
○
Misra: Multifrequency EPR: Theory and Applications Wiley 2010○
Applications in Chemistry and Biology•
Jeschke Vorlesungsskript Einführung in die ESR-Spektroskopie ○
Skripte•
Literaturangabe
Einführung Seite 2
Allgemeines / Einleitung / Historisches1.
Pauli'sche Spinmatrizen a.Relevante Wechselwirkungenb.Spin-Hamilton Operatorc.Erwartungswerte bei MW Einstrahlung
d.
Theoretische Grundlagen2.
Organische Radikale in Lösunga.Organische Radikale im Festkörperb.Übergangsmetallkomplexe im Festkörper
c.
Continous-wave EPR Spektroskopie 3.
Kohärenz und Relaxation a.
ENDORi.ESEEMii.
Hyperfein-Spektroskopieb.
PELDORi.DQEPRii.Lichtinduzierte Radikalpaare im Festkörper
iii.
Dipolare Spektroskopiec.
Puls-EPR in Festkörpern4.
Inhaltsangabe der Vorlesung:
Einführung Seite 3
Overhauser DNP in Flüssigkeitena.Solid State DNPb.
Dynamische Kernpolarisation5.
Einführung Seite 4
Stern-Gerlach Experiment
Einführung Seite 5
Einführung Seite 6
Erstes EPR Experiment 1945 in Kazan, SU durch Yevgeny Zavoisky2 Jahre vor der Entdeckung der NMR
Historische Einleitung
Einführung Seite 7
Einführung Seite 8
MoO(SCN)52- 1.935
VO(acac)2 1.968
e- 2.0023
CH3 2.0026
C14H10 (anthracene) cation 2.0028
C14H10 (anthracene) anion 2.0029
Cu(acac)2 2.13
g-value
Flavin semiquinone, ubiquinone, ascorbate, etc
2.0030 -2.0050
Nitroxide spin labels and traps
2.0020 -2.0090
sulphur radicals : S-S, S-H
2.02 -2.06
MoV (in aldehyde oxidase)
1.94
Cu2+ 2.0 - 2.4
Fe3+ (low spin) 1.4 - 3.1
Fe3+ (high spin) 2.0 - 10
ACERT Workshop
g-Faktoren
Einführung Seite 9
Typischerweise wird als Anregungsfrequenz 9 GHz verwendet → Magnetfeld von 0.3 T
Probenvolumen ~ 30 µlTemperatur: 3-100 K Metalle10-400 K organische Radikale
Empfindlichkeit:1010 Spins
Messdauer: 1 min- 24 h
Experiment
Einführung Seite 10
Modulationstechnik
Einführung Seite 11
Beispiel
Einführung Seite 12