[发明专利]使用两种材料的组合遮蔽和随后可视化ESR信号

说明书

本发明涉及具有多个相的物体，所述多个相具有不同的电子自旋共振谱，其不是由每个相单个的ESR谱的简单组合产生的。

技术领域

本发明涉及具有多个相的物体所述多个相具有不同的电子自旋共振谱。

背景技术

具有巡回磁性的体系是现有技术中非常详细已知的，其中带电子表现出自发磁序，并且它们明显有别于磁序由局域化电子自旋造成的那些体系。后者在化学络合原子，尤其是几乎所有有色矿物，经常作为工业填料和颜料或稀土元素中是重要的。其它重要的顺磁中心是绝缘体，如合成和天然聚合物和有机染料，如醌型、花青素和多酚。

但是，局域化电子自旋的磁矩也在主族和副族中随作为与局域化电子自旋相对应的躯干原子的化学元素的原子序数提高而越来越多地受到自旋-轨道耦合效应的影响。材料科学家因此也了解微观和宏观自旋-晶格系统直至金属导体。

如果用微波照射上文提到的体系，即离子-原子、化学络合物、绝缘体-自由基如聚合物、矿物惰性化的或天然矿物的、半金属或金属的体系，由此在最一般的意义上获得不同的稳态或动态电子自旋共振谱，其中术语“电子自旋共振”在本发明中缩写为“ESR”。

原则上只有具有不成对电子的体系可用于ESR谱学，例如自由基体系、顺磁过渡金属、带状磁体和半导体。Angelika Brückner在Chem.Ing.Tech.2014,86,11,第1871-1882页中的论文中提出，根据体系而定，共振电子自旋可能发生复杂的相互作用，例如在电子自旋和核自旋之间，和/或受到空间对称性的影响。在对由多个叠加分量组成的体系测量时，这导致经常不容易解读的复杂ESR谱。尽管这证实该能谱法用于研究不成对电子体系的高潜力，但同时可看出各种不同体系的组合不能容易地归属到ESR谱的线性或容易计算的组合。

如果现在提出在给定物质穿过人类或动物有机体的路途中追踪该物质的问题，则要面对的挑战在于必须非常准确地检测到ESR谱的位置、身份和随时间的变化，以能够由此得出关于该聚集体或该物质例如在消化过程或在其代谢的其它过程中溶解期间的物理和/或化学转化的结论。

Dorfman,J.Exp.Theor.Phys.48(1965),715评价了在这些体系中宏观磁性可观察量如何原则上依赖于晶粒度。总体而言，在此处相关的材料，尤其是医疗技术制剂中，自旋体系的行为、弯曲产生力矩的总聚集体的“探针”和法律法规的可应用性因此难以预测。

如B.Heinrich和J.F.Cochran在Advances in Physics 42(1993),523中的论文中所述，相当于吸收信号的积分的ESR信号的强度与样品的自发磁化M_s成正比。ESR信号的线宽遵循以下形式的相关性

ΔH～K₁/M_s

其中K₁是磁晶各向异性常数；参见Ya.G.Dorfman,J.Exp.Theor.Phys.48(1965),715。

磁形状各向异性也对ESR信号的形状和位置具有显著影响。由于已知的铁磁性或亚铁磁性材料的磁晶各向异性常数在10³-10⁶J/m³的范围内，相应地，观察到ESR线宽

ΔH～(10²…10⁴)Oe

V.K.Sharma和F.Waldner在J.Appl.Phys.48(1977),4298中观察到在室温下～1000Oe的在亚铁磁性Fe₃O₄粉末中的线宽ΔH。应该指出，磁铁矿的磁晶各向异性常数为大约3*10⁴J/m³。