J. Phys. Radium 19, 845-849 (1958)
DOI: 10.1051/jphysrad:019580019011084500

Expériences de double résonance sur le radical libre (SO3) 2NO- -

James H. Burgess

Stanford University, Stanford, California

Abstract
Double resonance experiments have been carried out on dilute aqueous solutions of the paramagnetic ion [FORMULE] in magnetic fields around 30 oersteds. This free radical exhibits a well resolved hyperfine structure with a zero field splitting of 54.7 mc. Radiation of saturating intensity was applied near the resonance frequency of one hyperfine component. At the same time the energy absorption near a second resonance frequency was observed by means of a Pound-Knight type detector operating at a low rf-intensity level. Resonances were displayed as a function of magnetic field for various applied rf frequencies and for several intensities of the saturating radiation. In cases where there was an energy level common to the two transitions excited by the applied radiations, a splitting of the resonance line occurred. The positions and intensities of the two maxima depended in a detailed manner on the applied frequencies, the strength of the saturating field, the relaxation times of the disulfonate ion and on the behavior of the energy levels with de magnetic field intensity. In cases where there is no common energy level, no effects of the saturating radiation were observed. An analysis, based on the density matrix equation [FORMULE], where ρ0 is the normalized Boltzmann factor appropriate to the energy of the system in the static magnetic fields, lead to a result for the susceptibility which agrees closely with the observations.

Résumé
Nous avons exécuté des expériences de double résonance sur des solutions aqueuses diluées de l'ion paramagnétique [FORMULE] dans des champs magnétiques de l'ordre de 30 oersteds. Ce radical libre présente une structure hyperfine bien résolue avec un intervalle hyperfin de 54,7 Mc/s en champ nul. Un rayonnement hertzien d'intensité saturante a été appliqué à la fréquence de résonance de l'une des composantes hyperfines. Simultanément on a étudié l'absorption d'énergie près d'une autre fréquence de résonance à l'aide d'un détecteur du type Pound-Knight opérant à faible intensité de radiofréquence. Des courbes de résonance ont été ainsi tracées en fonction du champ magnétique pour diverses fréquences d'étude et par plusieurs intensités de rayonnement saturant. Dans le cas où les deux transitions excitées simultanément ont un niveau commun, on observe un dédoublement de la courbe de résonance étudiée. Les positions et les intensités des deux maxima dépendent d'une manière détaillée des deux fréquences appliquées, de l'intensité du champ saturant, des temps de relaxation de l'ion disulfonate et du comportement des niveaux d'énergie en fonction de la valeur du champ H0. Dans les cas où les deux transitions n'ont pas de niveau commun, aucun effet de la radiation saturante n'est observé. Une analyse théorique, basée sur l'équation de la matrice densité : [FORMULE], où ρ0 représente le facteur de Boltzmann normalisé correspondant aux populations d'équilibre dans le champ statique, conduit à une expression de la susceptibilité qui est en bon accord avec les résultats expérimentaux.

PACS
3340 - Multiple resonances (including double and higher-order resonance processes, such as double nuclear magnetic resonance, electron double resonance, and microwave optical double resonance).

Key words
dissociation -- nuclear magnetic resonance and relaxation -- solutions