Насыщение - резонанс
Cтраница 1
Насыщение резонанса начинается при мощностях сигнала, составляющих только одну сотую от величины, необходимой для насыщения в соответствии с обычной теорией. Для сигнала такой величины еще справедлива линеаризованная теория Киттеля. [1]
Это явление носит название насыщения резонанса. Насыщение объясняется тем, что избыточное число переходов, соответствующее поглощаемой энергии, пропорционально как вероятности переходов, так и разности в населенностях уровней. При очень больших вероятностях перехода ( большое Н) уровни заселены практически одинаково, и поэтому при дальнейшем увеличении амплитуды возбуждающего поля избыточное число переходов не увеличивается. [2]
 |
ПМР-спектры гераниола в дейтерохлороформе при 250 МГц. [3] |
ЯЭО, возникающего на ядрах 13С при насыщении резонанса протонов ( см. разд. [4]
В; причем она не оказывает влияния на насыщение резонанса С. [5]
Значения величины т, измеренные выше и ниже насыщения резонанса, были одинаковы. [6]
В заключение необходимо заметить, что предсказанный Оверхаузером эффект насыщения резонанса на электронах проводимости не может быть так же просто рассчитан, как это было сделано для системы со спектром, изображенным на фиг. Здесь уже необходимо рассматривать взаимодействие всех электронов с каждым ядром. При этом то обстоятельство, что электроны подчиняются распределению Ферми, вносит небольшое усложнение в вычисления. [7]
В работе [1] показано, что каждое такое совпадение дает максимум на кривой насыщения резонанса. [8]
Если бы спиновая система сохраняла всю приобретенную таким образом энергию, угол прецессии возрастал бы до тех пор, пока направление намагниченности не изменилось на обратное и не наступило насыщение резонанса. Однако в действительности имеются потери энергии, которую спиновая система передает своему окружению путем излучения или с помощью других релаксационных процессов. Величина угла Ф0 зависит от напряженности h высокочастотного поля. [9]
В экспериментах по ферромагнитному резонансу при увеличении амплитуды высокочастотного магнитного поля h, возбуждающего однородную прецессию, наблюдается уменьшение сигнала резонанса и уширение резонансной линии, причем эти эффекты возникают при относительно малых, сточки зрения обычных представлений о насыщении резонанса, амплитудах высокочастотного поля. Кроме того, в образце наблюдаются дополнительное поглощение энергии электромагнитного поля при статических магнитных полях, меньших по величине, чем резонансное значение поля. Эти особенности были объяснены Судом [8] как результат нестабильности некоторых спиновых волн с д 0, которые оказываются связанными с однородной прецессией намагниченности. Энергия однородной прецессии передается таким спиновым волнам, и если приток энергии превысит энергию, которую спиновые волны теряют за счет процессов их собственной релаксации, то амплитуда этих спиновых волн начнет экспоненциально нарастать. Такой нелинейный механизм возбуждения спиновых волн электромагнитным полем, так же как и другие механизмы нелинейных явлений, которые рассматриваются ниже, является параметрическим. [10]
При более высоких температурах насыщение резонанса не может быть получено, что свидетельствует о резком уменьшении времени релаксации. При всех температурах tHe отличается не более чем в 2 раза от величины Т2, полученной из ширины резонансной кривой. Заметим, что в случае ферритов уменьшения tHe и Т2 при очень высоких температурах не происходит. [11]
Величина AHh в выражениях (5.116) и (5.117) представляет собой ширину резонансной линии спиновых волн, в то время как АН есть ширина линии, измеренная при ферромагнитном резонансе. Выражение (5.116) получено в предположении, что на кривой X ( Н) имеется самостоятельный дополнительный максимум; при этом в насыщении основного резонанса принимают участие четы-рехмагнонные процессы. Такой случай часто встречается в экспериментах. Если предположить, что спиновая нестабильность является причиной насыщения резонанса, то величина ХРСЗ должна оставаться постоянной при h / гпор п убывать, когда поле h превысит пороговое значение. Однако результаты экспериментов, как правило, не подтверждают этих предсказаний: либо зависимость Урез от h не имеет резкого излома при h Апор, либо, если даже наблюдается более или менее резкое изменение / рез при h Ацор, зависимость 7рез - h - l не выполняется в широких пределах изменения h ( фиг. [12]
В некотором диапазоне частот постоянное магнитное поле, соответствующее минимальному порогу дополнительного резонанса, совпадает с резонансным полем для однородной прецессии. В этом случае пороговое высокочастотное поле, при котором возникает нестабильность, приблизительно равно / гкр. Высокочастотна мощность в резонаторе пропорциональна h2, так что мощность Ркр. АЯ) 4, насыщение резонанса наступает в этом материале при исключительно низкой высокочастотной мощности. [13]
Страницы: 1