Спин-решеточная релаксация

Cтраница 1

Схема расщепления энергетических уровней электрона в постоянном магнитном поле. При hv AE происходит поглощение энергии переменного магнитного поля. [1]

Спин-решеточная релаксация связана с передачей энергии ядер окружающей среде ( решетке) и превращением ее в тепловую. [2]

Спин-решеточная релаксация в методе ЭПР наиболее часто возникает за счет модуляции электрических полей кристаллов под действием колебаний решетки. Спин электрона чувствует посредством спин-орбитальной связи флуктуирующие магнитные поля, обусловленные колебаниями решетки и вызывающие переходы спинов. Теория [127] показывает, что величина Т, связанная с этим эффектом, непосредственно зависит от энергетического расстояния между основным и первым возбужденным состоянием электрона и, кроме того, сильно зависит от температуры, увеличиваясь по мере ее уменьшения. Таким образом, если в опытах требуется увеличить разрешение линии ЭПР, то температуру понижают. [3]

Спин-решеточная релаксация, обусловленная взаимодействием электрических квадрупольных моментов ядер, спин которых больше или равен единице, с электрическими полями внутри колеблющейся молекулы. Этот механизм может служить причиной весьма эффективной тепловой релаксации ( подробнее об этом см. в разд. [4]

Спин-решеточная релаксация вызвана той компонентой поля, которая флуктуирует с резонансной частотой благодаря изменениям г и 0, вызванным броуновским движением молекул. Если некоторая частица со спином Yz переходит из одного спинового состояния в другое, то создаваемое ею локальное поле меняется на резонансной частоте и может приводить к переходу другой частицы, взаимодействующей с первой. По закону сохранения энергии переходы частиц происходят в противоположных направлениях, так что относительные заселенности спиновых состояний при этом не меняются, и этот процесс не является спин-решеточной релаксацией. Однако время жизни частицы на каждом уровне при этом меняется, что приводит к уширению линии - так называемая спин-спиновая релаксация. В жидкостях, где молекулы находятся в беспорядочном движении, усредненное по времени поле диполя равно нулю, поскольку cos26 Vs. Однако в каждый момент это поле отличается от нуля, и различные частицы в образце находятся в слегка различных локальных магнитных полях ( сумма Bz и 5ДИп), а спиновые состояния одних частиц различаются между собой несколько больше, чем состояния других частиц. Вследствие этого вместо одной резонансной частоты мы получаем целый набор близких резонансных частот, что приводит к уширению линии. Это также является спин-спиновой релаксацией. [5]

Часть спектра ЯМР 13С - Н ннданоксида-1 6, селективно меченного по С4 ( Гюнтер, Джикели. [6]

Спин-решеточная релаксация в органических молекулах зависит от расстояний С - Н, и поэтому времена релаксации четвертичных атомов углерода значительно больше, чем у атомов углерода, связанных с водородными атомами. [7]

Спин-решеточная релаксация влияет не только на заселенность уровней. После того как установилась равновесная заселенность, обмен энергией между спин-системой и решеткой не прекращается, а устанавливается динамическое равновесие. [8]

Спин-решеточная релаксация наблюдается наиболее отчетливо, когда частота тепловых колебаний сравнима с частотой ЯМР. В стеклообразном состоянии время спин-решеточной релаксации Т2 не зависит от температуры. В высокоэластическом состоянии Т2 линейно возрастает с повышением температуры, и тем сильнее, чем выше молекулярная подвижность. [9]

Схема спиновой системы твердого тела. [10]

Спин-решеточная релаксация зеемановской и дипольной подсистем обусловлена переходами спинов между энергетическими уровнями во внешнем или в локальных полях, при которых излучаемая энергия поглощается решеткой. [11]

Спин-решеточная релаксация в методе ЭПР наиболее часто возникает за счет модуляции электрических полей кристаллов под действием колебаний решетки. Спин электрона чувствует посредством спин-орбитальной связи флуктуирующие магнитные поля, обусловленные колебаниями решетки и вызывающие переходы спинов. Теория [127] показывает, что величина Т, связанная с этим эффектом, непосредственно зависит от энергетического расстояния между основным и первым возбужденным состоянием электрона и, кроме того, сильно зависит от температуры, увеличив-аясь по мере ее уменьшения. Таким образом, если в опытах требуется увеличить разрешение линии ЭПР, то температуру понижают. [12]

Спин-решеточная релаксация - процесс, заключающийся в установлении теплового равновесия между системой ядерных спинов в веществе и решеткой, под которой понимаются все остальные степени свободы движения, кроме спиновых. [13]

Спин-решеточная релаксация препятствует установлению насыщения. Если же вероятность перехода настолько мала, что выполняется условие WCTi -, то при поглощении энергии переменного поля не будет практически нарушаться равновесное распределение (8.5) и формула (8.6) будет справедлива не только в начальный, но и в любой другой момент времени. [14]

Спин-решеточная релаксация для иона в S-состоянии, когда ( L) О, представляет собой другой случай. Блюм и Орбах [52] выполнили расчеты для Мп2 в MgO, которые показали, что достаточно примеси возбужденных уровней, являющихся S-уровнями, к основному состоянию из-за спин-орбитальной связи, чтобы получить времена релаксации, согласующиеся с экспериментом. Другой механизм релаксации, предложенный Леушиным [53], учитывает модуляцию фононами спин-спиновых связей электронов остова через воздействие модуляции кристаллического поля на орбитальный момент электронов. Экспериментальное изучение такой релаксации высокого порядка часто оказывается трудным и усложняется эффектами спин-спиновой и перекрестной релаксации, которые рассматриваются ниже. [15]

Страницы: 1 2 3 4