I.7.les Interactions étudiées
I.7.1.interaction ZEEMAN électronique.
L'interaction entre le moment magnétique de spin
us et le champ magnétique externe B0
est décrite par le terme :
HEZI = uB.B0.g.S ; g :
un tenseur dans le cas général. uB : magnéton de
Bohr z 5.78 10-5 (eV.T-1 ) .
Pour un système de spins s=1/2, le terme ZEEMAN est le
terme dominant parmi tous les autres termes pour un champ magnétique
externe statique .dans le cas général, «g » est un
tenseur qui peut être symétrique
:gx=gy=gz pour un système cubique
; pour une symétrie axiale : gx=gy=g-
,gz=g// ;et gx#gy#gz ,
pour une symétrie rhombique.
I.7.2.le terme d'éclatement en champ nul.
Pour un système de spins (s>1/2) et pour une
symétrie non-cubique, le couplage dipôle-dipôle entre les
spins électroniques plie la dégénérescence des
(2s+1) états de l'état fondamental .cette interaction agit
même en l'absence d'un champ magnétique extérieur et c'est
pour cela qu'elle porte le nom d'éclatement en champ nul ; son
expression est donnée par : HZFI= S.D.S.
Dans le système d'axes principaux, le terme de ZFS
s'écrit :
HZFI=DxSx2+DySy2+DzSz2 =D
[Sz2 -1/3S(S+1)] +E
(Sx2-Sy2).
Pour une symétrie cubique :D=E=0 ;pour
une symétrie axiale :E=0,D#0 ; pour des symétrie
inferieures aux symétries axiale :D# 0,E# 0.dans la
bande X , le terme de Zero-Field-splitting est l'interaction magnétique
dominante avec les systèmes de spins s>1/2[5].
I.7.3.L'interaction hyperfine
C'est le couplage entre les moments magnétiques
électronique et nucléaire et est décrit par l'Hamiltonien
:
HHFI=I.A.S A : tenseur de couplage hyperfin.
Cette interaction représente l'une des sources les plus
importantes d'informations dans la spectroscopie RPE.
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Dans le cas des systèmes de complexes de métaux de
transition avec spin nucléaire non nul, l'interaction hyperfine va
permettre la levée de dégénérescence des niveaux
d'énergie.
La figure ci-dessous présente l'effet de l'interaction
hyperfine d'un système de spin électronique 1/2 avec un spin
nucléaire 1 avec la condition ?mI=0.
Figure I.6 : décomposition hyperfine
pour S=1/2 et I=1[6]
Ainsi qu'un tas d'autres interactions que je citerais
succinctement :
1.4-interaction ZEEMAN nucléaire.
1.5-interaction nucléaire
quadrûpole.
1.6- interaction électron-électron
(interaction très faible) [5]
I.8.Comment Mesurer de petits signaux noyés dans
le bruit ?
I.8.1.Effet de la modulation de champ sur le spectre
enregistré.
Le moyen le plus efficace qui permet d'enregistrer un spectre
d'absorption RPE est celui qui donne sa dérivé. Ceci est
réalisé en modulant le champ statique (entre 1kHz-100kHz) :
généralement on utilise 100kHz [7]
L'avantage d'utiliser la modulation de champ est de pouvoir
extraire des signaux noyés dans le bruit. [8]
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