ESEEM and multi-frequency EPR study on Mn2+ luminescence centres in leucophanite
ESEEM and multi-frequency EPR study on Mn2+ luminescence centres in leucophanite
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白铜矿中 Mn2 发光中心的 ESEEM 和多频 EPR 研究
DOI：
10.1007/s00269-009-0352-9
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发表时间：
2009
影响因子：
1.4
通讯作者：
El Mkami H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
El Mkami H
用电子顺磁共振（EPR）和电子自旋回波包络调制（ESEEM）谱研究了三种天然白云母（理想的是NaCaBeSi_2O_6 F）中Mn ~（2+）顺磁发光中心的位置和配位。在多个频率（9，94和188 GHz）下进行连续波（cw）-EPR，这允许精确确定自旋哈密顿参数。顺时针EPR谱的模拟表明，信号来自一个锰位于一个单一的扭曲网站。这种畸变接近轴对称，具有轻微的菱形，并且与八配位Mn 2+取代Ca 2+一致。样品之间的光谱差异可以主要归因于D-应变效应。三脉冲ESEEM光谱也被用来研究锰的配位环境，并显示锰和铍（9 Be），钠（23 Na）和氟（19 F）核之间的弱耦合在第二和随后的配位球。从ESEEM数据估计的Mn配体距离与从X-射线衍射数据估计的键距吻合得很好。据我们所知，到目前为止，地球科学中只有少数ESEEM研究报道，这被认为是第一个详细的天然矿物系统中Mn 2+的ESEEM研究。
The location and coordination of Mn2+paramagnetic luminescent centres in three natural samples of leucophanite (ideally, NaCaBeSi2O6F) have been investigated by electron paramagnetic resonance (EPR) and electron spin-echo envelope modulation (ESEEM) spectroscopy. Continuous wave (cw)-EPR was carried out at multiple frequencies (9, 94 and 188 GHz) which allowed the precise determination of the spin Hamiltonian parameters. The simulation of the cw-EPR spectra shows that the signal originates from one manganese located in a single distorted site. This distortion was close to axial symmetry with a slight rhombicity and was consistent with an eight coordinated Mn2+substituting for Ca2+. Spectral differences between the samples could be attributed mainly to D-strain effect. Three-pulse ESEEM spectroscopy was also used to investigate the coordination environment of the manganese and showed weak coupling between the manganese and beryllium (9Be), sodium (23Na) and fluorine (19F) nuclei in the second and subsequent coordination spheres. The Mn ligand distances estimated from the ESEEM data are in good agreement with bond distances estimated from X-ray diffraction data. To our best knowledge, only few ESEEM studies have been reported so far in Earth science and this is believed to be the first detailed ESEEM study of Mn2+in a natural mineral system.
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