263 GHz脉冲EPR光谱仪中10 W高频真空管放大器的应用及其在高自旋Mn(II)复合物研究中的优势

《Nature Communications》：Very high frequency (263 GHz) pulse EPR spectroscopy of high spin transition metal centers

　　

摘要

脉冲电子顺磁共振（EPR）光谱学为检查具有未配对电子的物种（如有机自由基和金属离子）在各种有趣的系统中提供了强有力的工具。然而，缺乏约 100 GHz 以上的高功率脉冲放大器限制了其在极高频率和磁场中的应用。在此，我们描述了一种新的 10 W 高频行波真空管放大器的使用，该放大器应用于运行于以 263 GHz 为中心的宽频率带宽的脉冲 EPR 光谱仪中。鉴于“零场分裂”相互作用的大型展宽效应通常主导低频下获得的 EPR 谱，极高频率脉冲 EPR 对于研究自旋 S > 1/2 物种具有特别实用性。对于一系列高自旋（S=5/2）Mn(II) 复合物，我们展示了在 263 GHz 下获得的改进，研究对象从抗磁性宿主中的 Mn(II) 杂质一直涵盖到结合在金属隔离蛋白中的 Mn(II)。该仪器具有足够的毫米波功率，无需谐振器即可获得高信噪比的电子自旋回波，这带来了如本文所述的多种优势。