Cтраница 3
Составляющая Ht численно равна плотности тока / и направлена к ней перпендикулярно; как Hf, так и / параллельны поверхности. При наличии в резонаторе диэлектрика с большими потерями ( например, воды или парамагнитного образца с большим значением тангенса угла потерь) имеет место дополнительное рассеяние энергии. Кроме того, происходит излучение из отверстия связи объемного резонатора. Эти вопросы будут подробно рассмотрены ниже. [31]
Если молекула парамагнитна, то сигналы ЯМР часто очень широки и дают минимум информации. Действительно, эффекты электронного парамагнетизма настолько велики по сравнению с эффектами ядерных моментов, что в парамагнитных образцах ядерный резонанс иногда нельзя обнаружить, что значительно сокращает число ионов металлов, пригодных для исследований этим методом. Описываемый эффект возникает в результате того, что парамагнитный ион металла вызывает очень интенсивное флуктуирующее магнитное поле, приводящее к сильно заниженным временам спин-решеточной релаксации. [32]
Парамагнитные объекты, уширение спектров которых обусловлено магнитными полями, медленно флюктуирующими по сравнению с временем спин-решеточной релаксации, были названы неоднородными. Спектры ЭПР таких систем называют неоднородноуширенными. Большинстве магнитно-разбавленных парамагнитных образцов в твердой фазе имеет неоднородное уширение спектров ЭПР. ЭПР на основе принципа независимых уширении относится, по существу, только к парамагнитным объектам с неоднородным уши-рением. [33]
Резонатор может согласовываться только при определенных частотах, соотвьтствующих типу колебаний в нем. Для данного типа колебаний парамагнитный образец помещается в ту часть резонатора, где микроволновое магнитное поле максимально, а микроволновое электрическое поле равно нулю. Это положение зависит от формы и типа колебаний в резонаторе. Резонатор ориентируется так, чтобы микроволновое магнитное поле у образца ( поле HI) было перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля электромагнита. Связь резонатора с мостом осуществляется с помощью небольшого отверстия или диафрагмы в конце моста. [34]
Резонатор может согласовываться только при определенных частотах, соответствующих типу колебаний в нем. Для данного типа колебаний парамагнитный образец помещается в ту часть резонатора, где микроволновое магнитное поле максимально, а микроволновое электрическое поле равно нулю. Это положение зависит от формы и типа колебаний в резонаторе. Резонатор ориентируется так, чтобы микроволновое магнитное поле у образца ( поле Н) было перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля электромагнита. Связь резонатора с мостом осуществляется с помощью небольшого отверстия или диафрагмы в конце моста. [35]
Существует широкий класс веществ, называемых парамагнетиками, у которых магнитная проницаемость JA не на много превышает единицу и, следовательно, магнитная восприимчивость х, положительна и мала. Таким образом, парамагнетики являются слабо магнитными веществами. Их намагниченность можно обнаружить только с помощью прибора; полюсы намагниченных парамагнитных образцов ( например двух алюминиевых стерженьков в магнитном поле) взаимодействуют очень слабо, и руками эти силы ощутить нельзя. С исчезновением поля исчезает и намагниченность парамагнетиков. [36]
Если исследуются вещества с g - фактором, близким к двум, то при индукции магнитного поля 27 000 гс ( 2 7 еб / лг2) необходима частота порядка 75 Ггц. Магнитные поля такой напряженности вполне достижимы у электромагнитов с зазором порядка 1 см и коническими полюсными наконечниками. Использование таких высоких частот дает возможность выявить некоторые зависящие от частоты явления, например небольшую анизотропию g - фактора и сложные спектры, получающиеся в результате наложения спектров различных парамагнитных образцов. В [114] описана установка, работающая на волне 2 мм. [37]
В спектроскопии ЭПР очень важен характер исследуемых образцов. Имея в виду релаксационные процессы, обычно выбираются условия, при которых парамагнитные частицы или центры рассредоточены в диамагнитной матрице. Этим условиям удовлетворяют, например, такие парамагнитные образцы, как растворы или твердые тела, в которых парамагнитные центры генерируются при облучении. При изучении ионов переходных металлов часто используют технику выращивания монокристалла с изоморфно замещенной парамагнитным ионом решеткой диамагнитного вещества. Когда монокристалл вырастить не удается, исследуют порошки, содержащие парамагнитные ионы и получаемые соосаждением. [38]
В диамагнитном веществе плотность силовых линий становится меньше, что свидетельствует об уменьшении индукции В внутри образца по сравнению с ее величиной в свободном пространстве. В парамагнитном веществе плотность силовых линий и, следовательно, индукция становятся больше. Если предположить, что под действием внешнего поля образец намагничивается, можно объяснить такое поведение различных материалов иным образом. В диамагнитном веществе создается противоположно направленное ( по отношению к внешнему) поле, и, таким образом, внешнее поле частично компенсируется. В парамагнитном веществе картина обратная: направление индуцированного поля совпадает с направлением внешнего поля, и последнее в результате усиливается. Простейшее физическое проявление свойств парамагнетизма и диамагнетизма состоит в том, что под действием магнитного поля парамагнитный образец втягивается в него, а диамагнитный образец, наоборот, выталкивается. [39]