Spin elektrona predstavlja osjetljivu lokalnu probu okoline u kojoj se nalazi te sudjeluje u jakim/slabim magnetskim spregama. Te se sprege mogu detaljno proučavati spektroskopijom elektronske spinske rezonancije (ESR). U okviru ovog projektnog prijedloga primijenit će se tehnička postignuća impulsne ESR instrumentacije te ESR spektrometara koji koriste visoke frekvencije/magnetska polja u svrhu dobivanja novih spoznaja o svojstvima promatranih materijala. Otvorena pitanja, koja su izabrana kao ciljevi istraživanja u ovom projektnom prijedlogu, su: a) kako kontrolirati dekoherenciju elektronskih spinova u krutini gdje odlučujući utjecaj ima dinamika mnoštva nuklearnih spinova. U središtu interesa ovog pitanja je hiperfina interakcija kao uzrok nuklearne spektralne difuzije. Sustavi u kojima dominira ovaj mehanizam raspada fazne memorije elektronskih spinova bit će izabrani kao prikladni eksperimentalni modelni sustavi. Primijenit će se različite tehnike dinamičkog razsprezanja u svrhu spoznaje kako se na fizičko stanje krute matrice (staklasto ili kristalinično) može zaključiti iz mjerenja vremena fazne memorije;b) kako opisati magnetska međudjelovanja i uređenje u kristalnoj strukturi molekulskog magneta (metalo-organske mreže, koordinacijski polimeri, kompleksi prijelaznih metala);c) kako dobiti informaciju o rotacijskoj i translacijskoj dinamici paramagnetskih molekula u tekućinama uzimajući u obzir sve efekte hiperfinog i dipolarnog međudjelovanja te međudjelovanja izmjene na pripadajuće ESR spektre.Te tri netrivijalne teme, koje uključuju proučavanje spinskih međudjelovanja elektrona u amorfnim i kristaliničnim materijalima te tekućinama, imaju za cilj proširenje granica koje imaju postojeći teorijski modeli. Također, očekivani cilj je i da se pravilnom manipulacijom i kontrolom spinskih stanja elektrona u ESR eksperimentu omogući dobivanje što više informacija iz spektralne analize, te, ako je moguće, utječe i na svojstva/dizajn materijala.