Techniklexikon

ENDOR

Laboratoriumsmethoden und -geräte, Electron Nuclear Double Resonance, Doppelresonanz-Experiment zwischen Elektronen- und Kernspins: Ein Elektronenspinresonanzübergang wird durch Mikrowelleneinstrahlung zumindest teilweise gesättigt. Durch gleichzeitige Einstrahlung eines Radiofrequenzfelds, dessen Frequenz langsam durchgestimmt wird, kann der Kernspinresonanzübergang der Kerne, die mit den angeregten Elektronen gekoppelt sind, ebenfalls gesättigt werden. Dadurch verändern sich die Relaxationsmöglichkeiten der mit dem Mikrowellenfeld angeregten Elektronen durch Polarisationstransfer zu den angeregten Kernen, und die Amplitude der teilweise gesättigten ESR-Linie erhöht sich. Diese Veränderungen der ESR-Amplitude können gemessen werden und bilden das ENDOR-Signal. Die ENDOR-Spektroskopie erlaubt die Messung der Wechselwirkungstensoren der Hyperfeinaufspaltung und der Superhyperfeinaufspaltung. ENDOR-Spektren sind wesentlich einfacher zu analysieren als die Hyperfeinlinienaufspaltung in ESR-Experimenten, da sie bei N an der Hyperfeinaufspaltung beteiligten Kernen nur (2N + 1) anstelle von 2^N Linien aufweisen.

Ausserdem kann in ENDOR-Experimenten die höhere Empfindlichkeit der ESR ausgenutzt werden, um Kernresonanzen zu detektieren, die andernfalls eine zu geringe Intensität hätten. Die ersten ENDOR-Messungen wurden 1957 von Feher an F-Zentren in KCl durchgeführt. Die Festkörperphysik und speziell Untersuchungen an Störstellen in Kristallen (z.B. Donatoren in Halbleitern) sind auch heute noch wichtige Anwendungsgebiete von ENDOR-Methoden. Daneben werden ENDOR-Messungen auch in der Biochemie und der metallorganischen Chemie durchgeführt. Voraussetzung für ENDOR ist das Vorliegen lokalisierter Elektronenspins mit definierten Kopplungspartnern.

Spezielle Varianten der ENDOR-Methode sind gepulste ENDOR-Spektroskopie, optisch detektierte ENDOR-Spektroskopie (ODENDOR) und über Leitfähigkeitsänderung nachgewiesene ENDOR (EDENDOR). (Elektronenspinresonanz)

ENDOR 1: Energieniveauschema für den Fall S = 1/2, I = 1/2, in dem die Hyperfeinaufspaltung allein (links) und die Kern-Zeeman-Aufspaltung (rechts) zu sehen sind.

ENDOR 2: Abhängigkeit der ENDOR-Frequenz w_ENDOR von der NMR-Frequenz w_NMR.

ENDOR 3: Vergleich von a) ESR- und b) ENDOR-Spektrum des einfach negativen Diphenylanthracen-Ions.