Располагая моделями радиационных центров, достаточно достоверно установленными на монокристаллах, мы смогли приступить к исследованию этих центров в поликристаллических образцах и стеклах. Были исследованы, тридимит и кварцевое стекло с примесью А1 и обнаружено, что перекрытие А1-О-орбит увеличивается в последовательности. Расчет показывает, что изменение характера А1-О-связи с рентгеноструктурными данными для кварца и кристобалита, т. е. изменения радиационного центра отражают изменения кремнекислородного каркаса. Наиболее интересным результатом этих исследований является установление факта характерного электронного строения кварцевого стекла, не совпадающего со строением ни одной из кристаллических модификаций, с узким максимумом распределения расстояния А1-О и угла Si-О-Si, откуда следует, что кварцевое стекло представляет собой индивидуальную фазу системы Si02; это хорошо согласуется с современными структурными данными.

Еще более резкие изменения в характере химической связи происходят при переходе вещества из стеклообразного в кристаллическое состояние в литиевоалюмосиликатной системе. Спектр ЭПР позволяет проследить за процессом кристаллизации стекла и построить кинетическую кривую кристаллизации. Характер химической связи в литиево-алюмосиликатной стекле отличается и от кварцевого стекла, он ближе всего к кристаллическому кварцу.

Однако спектр ЭПР показывает, что в отличие от кварцевого стекла в нем образуются различные центры с близкими, но различными параметрами. Возможно, что это результат ликвационных процессов. Примесные парамагнитные ионы в монокристаллах эвкриптита и в системе Si02.

В монокристаллах эвкриптита были исследованы спектры ЯМР 7Li и установлено, что Li занимает два физически неэквивалентных положения в решетке, отличающиеся силой и симметрией кристаллических полей и направлением осей тензора градиента кристаллического поля. Эти данные позволили надежно интерпретировать спектры ЭПР ионов Fe3+ в этих же кристаллах и установить, что Fe3+ замещает в решетке оба иона лития, а также входит в каркас структуры, замещая А1 в тетраэдре. Сигнал ЭПР от иона Fe3+ в литиевоалюмосиликатной стекле совпадает с сигналом от иона Fe3+, замещающего Li в эвкриптите, т. е. обусловлен присутствием Fe3+ в положении модификатора.

Такое же положение трехвалентное железо занимает и в системе Si02. В кварцевом стекле при большой упорядоченности связи наблюдается неупорядоченность в силе и симметрии кристаллических полей, действующих на ионы в положениях модификаторов. Исследование спектров ЭПР ионов V4+ в этих же системах показало, что в различных модификациях одного и того же вещества меняется не только степень ковалентности, но и характер ковалентной связи.

Взаимодействие парамагнитных ионов с лигандами может быть двух типов: 1) электрон от лиганда переходит на одну из свободных орбит парамагнитного иона с тем же направлением спина или 2) электрон от лиганда переходит на орбиту, занятую электроном парамагнитного иона с обратным спином. Изменение характера ковалентной связи наблюдалось на примере иона V4+ при кристаллизации стекла сподуменового состава (Li20-А1203-4Si0.2). В стекле связь ванадия с кислородом первого типа, а в кристалле 3й-электрон ванадия полностью спарен и сигнал исчезает. Эти данные подтверждают заключение о том, что стекло и кристалл отличаются не только степенью Упорядочения, но и электронным строением.