一、研究目的：
本實驗乃是利用‧NH3+自由基在LiKSO4晶體內的電子順磁共振譜線，研究LiKSO4晶體
之低溫結構及相變現變。
二、資料來源：
A.J. Bradley, Philos, Mag. 49, 1225 (1925)
M.L. BANSAL, S.K. DEB, A.P. ROY. &V.C. SAHNI, Solid State Commun, 36, 10
47 (1980)
R.E. Tomaszewski & K. Lukaszewicz, Physm Stat. Sol(a) 71, K53 (1982)
N.M. Atherton, "Electron Spin Resonance Theory and Application", pp.120-
128, Published by Ellis Horwood Limited in England, 1973.
三、研究方法：
欲研究190K以下的晶體結構，本實驗需知晶體內順磁中心的基曼作用（Zeeman Effec
t ），g 值及核的超微細作用（Hyperfine interaction ）。因為氮核的超微細分裂
值與溫度的變化較為顯著，所以僅就氮核的超微細分裂值（AN）加以分析，藉著平方
法（Method of square）決定氮核超微細張量的主值和主軸。
(一)原理：平方法 T=A2
R={ 2Txx+m2Tyy+n2Txx+2 mTxy+2 nTxz+2 mn Tyz}1/2
其中，x、y、z 固定於晶體， 、m、n是外加磁場H 相對於x y z 的方向餘弦（dire
ctional cosines ），若磁場在x y 平面上旋轉，且θ為磁場與X 軸之夾角則 =cos
θ, m=sinθ, n=0
代入上式 R={Txx cos2θ+Tyy sin2θ+Txy sing 2θ}1/2
所以Txx=R2 (0°), Tyy=R2 (90°)
為了決定Txy ，我們必須每隔數度（例如10°）測R (θ)值，然後選擇最佳的值，使
得R2(θ)圖形滿足正弦（sin-usoidal ）曲線。
接著，在0°～180°的範圍內，劃出｛R (θ)｝2 ，由所得之正弦圖形決定全振幅I
(full amplitude)，則Txy=1/4{I2-(Txx-Tyy)2}其中，I=R2 (θmax)-R2(θmin)
tkr｛R (θ)｝2在第一象限有最大值，則Txy取正值。
tkr｛R (θ)｝2在第一象限有最大值，則Txy取負值。
循著這個步驟，依次將晶體繞著每個參考軸旋轉，則可得到所有T 張量之元素。
其中，T 張量的對角線元素，可決定二次，這可用來鑑定實驗的準確性。
接著，求T 張量的主值和主軸的方向餘弦。因為A 張量與A2張量的主軸重合，則A 張
量的主值，即是T 張量主值的平方根。
四、研究結果：
實驗發現：低於室溫時，‧NH3+自由基的EPR 譜線變化在215K附近，有異常現象。而
於190K附近，晶體有主要之結構相變發生。當有相變發生時，硫酸根的不規測現象可
能仍不消失。