電子順磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance， EPR) 波譜技術(shù)是一種研究含有未成對電子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、動力學以及空間分布的譜學方法，能夠提供原位和無損的電子自旋、軌道和原子核等微觀尺度的信息。
當含有未成對電子的物質(zhì)置于靜磁場中時，如果對樣品施加一定頻率的電磁波信號，會觀測到物質(zhì)對電磁波能量的發(fā)射或者吸收。通過對電磁波信號的變化規(guī)律進行分析，可以簡析出電子以及其周圍環(huán)境的特性，從而可以進行物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析以及其他應(yīng)用。
含有未成對電子的物質(zhì)分布廣泛，如孤立單原子、導(dǎo)體、磁性分子、過渡金屬離子、稀土離子、離子團簇、摻雜材料、缺陷材料、生物自由基、金屬蛋白等；許多物質(zhì)本身不含有未成對電子，在受到光激發(fā)后會產(chǎn)生未成對電子。因此電子順磁共振技術(shù)廣泛應(yīng)用于物理、化學、生物、材料、工業(yè)等領(lǐng)域。

應(yīng)用案例
自由基研究
自由基，化學上也稱為“游離基”，是指化合物的分子在光熱等外界條件下，共價鍵發(fā)生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。自由基非�；钴S，與人體的衰老，疾病等密切相關(guān)。電子順磁共振技術(shù)是目前唯一可以直接探測自由基的技術(shù)。

 材料科學
順磁性的金屬富勒烯作為新型納米磁性材料在磁共振成像、單分子磁體、自旋量子信息等方面具有重要的應(yīng)用價值，通過電子順磁共振技術(shù)可以獲得金屬富勒烯中的電子自旋分布情況，可以深
入了解自旋與金屬磁性核的超精細相互作用，可以探測金屬富勒烯自旋與磁性在不同環(huán)境下的變化。
參考文獻：Nanoscale 2018,10,3291

輻照食品監(jiān)測
食品輻照技術(shù)對確保食品的衛(wèi)生、安全、減少污染和化學殘留等起著不可替代的作用。食品在電離輻射作用下會使得內(nèi)部化合物的共價鍵發(fā)生均裂而產(chǎn)生大量自由基，電子順磁共振技術(shù)依靠檢測輻照產(chǎn)生的長壽命自由基來對輻照食品進行鑒定，例如含纖維素類、含骨類和含結(jié)晶糖類的輻照食品。

啤酒工業(yè)
啤酒保存過程中，啤酒中的自由基氧化后導(dǎo)致啤酒變質(zhì)，加熱則會有效加速氧化；電子順磁共振譜儀作為啤酒氧化性能的檢測工具，它可以監(jiān)控啤酒釀造過程自由基的變化，預(yù)測成品酒的風味保鮮期，對啤酒風味穩(wěn)定性進行全面的評價。

量子計算
固態(tài)體系中的電子自旋是量子計算研究所需量子比特的重要載體之一，脈沖式電子順磁共振技術(shù)可實現(xiàn)對電子自旋量子態(tài)的制備、操縱和讀出，從而進行量子計算領(lǐng)域中重要問題的研究�？茖W家利用最優(yōu)動力學去耦技術(shù)來提高固態(tài)體系中電子自旋的退相干時間，將伽馬射線輻照過的丙二酸單晶中的電子自旋退相干時間從0.04 μs提高到了30 μs，展示了動力學去耦技術(shù)的重要意義。
參考文獻：Nature 461, 1265-1268 (29 October 2009)

生物結(jié)構(gòu)解析
電子-電子雙共振技術(shù)是生物結(jié)構(gòu)解析的重要工具之一。使用電子自旋標記技術(shù)對蛋白質(zhì)、RNA等生物分子進行特定的標記，通過電子順磁共振技術(shù)測量出電子-電子相互作用強度，可以提供標記位點之間的距離信息，從而可進行生物結(jié)構(gòu)的解析。該技術(shù)可用來測量1.7-8 nm之間的距離，且是一種無損的探測手段。
參考文獻：Biophysical Journal 113, 371‒380, July 25, 2017