К 110-летию Е.К. Завойского

Теме открытия явления Электронного Парамагнитного Резонанса (ЭПР) в Казани, а точнее в Казанском университете Евгением Константиновичем Завойским посвящён ряд изданий. Серия публикаций появилась в канун празднования 100-летия со дня его рождения, например.

В этих изданиях отражены некоторые новые детали этого открытия, взгляд современников на его роль в становлении физической науки в послевоенные годы в Казани и научная деятельность Е.К. Завойского после его отъезда в 1947 г. в Москву. Практически всю информацию проще найти в поисковых системах Интернет, поэтому ограничимся лишь ссылками на основные публикации. 

За прошедшие 10 лет в жизни российского научно-образовательного сообщества произошло много перемен. В водоворот событий был вовлечен и наш университет. В 2010 году Казанский университет приобрел статус Федерального университета с целевым финансированием по «Программе развития ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» на 2010 – 2019 гг.». Успешное ее завершение позволило университету включиться на конкурсной основе в новую программу «Глобальной конкурентоспособности российских университетов на 2015-2020 гг.», более известной, как программа «Топ-100», за право вхождения в число 100 ведущих университетов мира, а более конкретно, в число 10 университетов России с особым статусом и условиями финансирования. Появилась настоятельная потребность объединить все группы университета, работающие в области магнитного резонанса, в один «Международный центр магнитного резонанса КФУ». По такому пути пошли и ведущие университеты, где методы магнитного резонанса стали активно развиваться со времени открытия ЭПР и ЯМР, появления первых публикаций, открывавших широчайший простор применению названных методов в самых разнообразных областях науки и техники.

В преддверии 110-летия Е.К. Завойского вполне естественным было вновь перелистать страницы истории открытия парамагнитного магнитного резонанса, детали которого описаны самими участниками работ и ближайшими коллегами Е.К. Завойского С.А. Альтшулером и Б.М. Козыревым.

Основатели Казанской школы радиоспектроскопии: С.А. Альтшулер, Е.К. Завойский, Б.М. Козырев

Действительно, путь к открытию магнитного резонанса был достаточно длинным и ему предшествовали крупные научные достижения: 

• 1913 г. В.К. Аркадьев. Открытие и создание теории ферромагнитного резонанса – явления избирательного поглощения энергии переменного поля в ферромагнетиках.
• 1922 г. О. Штерн и В. Герлах провели успешные эксперименты по пространственному квантованию проекции магнитного момента атома в магнитном поле Н0.
• 1922 г. А. Эйнштейн, П. Эренфест опубликовали работу о квантовых переходах между магнитными подуровнями атома под влиянием равновесного изучения.
• 1923 г. Я.Г. Дорфман предсказал фотомагнитный эффект – резонансное поглощение электромагнитных волн парамагнетиками.
• 1932 г. И. Валлер предложил и разработал теорию парамагнитной релаксации.
• 1936 г. К.Я. Гортером с сотрудниками предпринята первая неудачная попытка наблюдения поглощения электромагнитных волн в парамагнетиках.
• 1937 г. Работа И.А. Раби по определение ядерных магнитных моментов в молекулярных пучках, удостоенная Нобелевской премии по физике за 1944 г.
• 1940 г. Л.У. Альварес и Ф. Блох измерили магнитный момента нейтрона.
• 1941 г. Е.К. Завойский отмечал в журнале измерений нерегулярные наблюдения ЯМР в жидкостях. Но публикаций не последовало. Причины изложены в цитированной выше статье в [1].
• 1942 г. К.Я. Гортер сделал очередную неудачную попытку наблюдения поглощения электромагнитных волн в парамагнетиках, хотя теория парамагнитной релаксации благодаря его усилиям и его сотрудников, а также других теоретиков была построена.
• 1944 г. (июнь, док. дисс.), (J.Phys.USSR, 1945) – Е.К. Завойским сделано открытие парамагнитного резонанса, обусловленного магнитными моментами электронов (приоритет от 12.07.1944).
• 1945 г. Я.И. Френкелем дана первая теоретическая интерпретация ЭПР.
• 1945-1946 гг. (декабрь). Ф. Блох и Э.М. Парселл открыли явление парамагнитного резонанса на атомных ядрах (ЯМР) (J.Phys.Rev. 1946), (Нобелевская премия по физике за 1952 г.).

Ф. Блох Э.М. Парселл

• 1947 г. Е.К. Завойский, Дж. Гриффитс – открытие ферромагнитного резонанса. 
• 1947-1948 гг. Н. Бломбергеном создана теория ЯМР релаксации.
• 1950 г. Х. Демельт, Х. Крюгер открыли ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР), обусловленный переходами между квадрупольными энергетическими уровнями ядер в кристаллах в отсутствие внешнего магнитного поля. 
• 1951 г. М. Детч. Определение величины тонкой структуры основного энергетического уровня позитрония.
• 1951 г. Р. Поулисом, К.Я. Гортером и др. открыто явление антиферромагнитного резонанса.
• 1952-1955 гг. С.А. Альтшулером (КГУ) предсказано явление и построена теория Акустического Парамагнитного Резонанса (АПР), которое наблюдалось впервые в 1956 г. В. Проктором и др. (США).

С.А. Альтшулер

Читать далее ...