Electrically detected magnetic resonance
विद्युत ज्ञात चुंबकीय अनुनाद (ईडीएमआर) एक सामग्री लक्षण वर्णन तकनीक है जो इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद पर सुधार करती है। इसमें कुछ माइक्रोवेव आवृत्तियों के संपर्क में आने पर एक नमूने के विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन को मापना शामिल है। इसका उपयोग अर्धचालकों में अशुद्धियों की बहुत कम संख्या (कुछ सौ परमाणुओं तक) की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। तकनीक की रूपरेखा एक स्पंदित ई. डी. एम. आर. प्रयोग करने के लिए, प्रणाली को पहले चुंबकीय क्षेत्र में रखकर आरंभ किया जाता है। यह दाता और ग्रहणकर्ता पर कब्जा करने वाले इलेक्ट्रॉनों के स्पिन को चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में उन्मुख करता है। दाता का अध्ययन करने के लिए, हम दाता की अनुनाद आवृत्ति पर एक माइक्रोवेव पल्स (आरेख में "γ") लगाते हैं। यह दाता पर इलेक्ट्रॉन के स्पिन को पलट देता है। दाता इलेक्ट्रॉन तब ग्रहणकर्ता ऊर्जा अवस्था में क्षय हो सकता है (पाउली अपवर्जन सिद्धांत के कारण इसे पलटने से पहले ऐसा करने से मना किया गया था) और वहां से संयोजकता पट्टी में, जहां यह एक छेद के साथ फिर से जुड़ता है। अधिक पुनर्संयोजन के साथ, चालन बैंड में कम चालन इलेक्ट्रॉन होंगे और प्रतिरोध में इसी तरह की वृद्धि होगी, जिसे सीधे मापा जा सकता है। ऊपर-बैंडगैप प्रकाश का उपयोग पूरे प्रयोग में यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि चालन बैंड में कई इलेक्ट्रॉन हैं। माइक्रोवेव पल्स की आवृत्ति को स्कैन करके, हम यह पता लगा सकते हैं कि कौन सी आवृत्तियाँ अनुनाद हैं, और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के ज्ञान के साथ, हम अनुनाद आवृत्ति और ज़ीमैन प्रभाव के ज्ञान से दाता के ऊर्जा स्तरों की पहचान कर सकते हैं। दाता की ऊर्जा का स्तर एक 'फिंगरप्रिंट' के रूप में कार्य करता है जिसके द्वारा हम दाता और उसके स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक वातावरण की पहचान कर सकते हैं। आवृत्ति को थोड़ा बदलकर, हम इसके बजाय स्वीकारकर्ता का अध्ययन कर सकते हैं। हाल के विकास ईडीएमआर को एक क्वांटम बिंदु से एकल इलेक्ट्रॉन पर प्रदर्शित किया गया है। 100 से कम दाताओं के माप और इस तरह के माप के सैद्धांतिक विश्लेषण प्रकाशित किए गए हैं, जो स्वीकारकर्ता के रूप में कार्य करने के लिए पी. बी. इंटरफेस दोष पर भरोसा करते हैं। संदर्भ क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स स्पेक्ट्रोस्कोपी