機種　　　　：JEOL JES-RE2X
設置場所　　：分析計測センター116室
担当教員　　：西川 雅美、高橋 由紀子
担当技術職員：◯吉田 拓也

物質内の不対電⼦の検出が可能

全ての物質に含まれる電子は、固有のスピンをもちます。スピンにより電子1つは非常に小さな“磁石”として振る舞いますが、多くの物質では
（あたかも2つの棒磁石がくっついているか
のように）符号の異なるスピン同士がペアと
なることで、互いの磁性を打ち消し合って
います（反磁性）。
一方で不対電子をもつ物質では、ペアになっていない電子が存在するため磁性をもちます
（常磁性）。このような物質を強い外部磁場中に置くと、電子スピンが外部磁場の向きに対して
平行または反平行の2つの向きに配向します（この現象をゼーマン分裂と呼びます）。
平行に対して反平行はエネルギー的に不利なため、エネルギー準位が分裂します。この分裂した
エネルギー差に相当する電磁波（通常はマイクロ波）を照射すると、電磁波を吸収してエネルギー
準位の遷移が起こります。この現象を電子スピン共鳴 (Electron Spin Resonance: ESR)と呼び、
その様子を観測することで不対電子の有無や定量、さらには周辺環境や構造などの情報が得られ
ます。ESRは不対電子の情報を非破壊で観測することができる唯一の手法です。