Система - ядерный спин
Cтраница 1
Система ядерных спинов очень слабо связана с колебаниями решетки кристалла и поэтому достаточно хорошо изолирована: при низких темп - pax время установления теплового равновесия спиновой системы с решеткой может составлять десятки мин. [1]
Системой ядерных спинов мы будем называть группы магнитных ядер, между которыми существует спин-спиновая связь. При этом возможно, что какое-либо ядро системы взаимодействует не со всеми спинами, а только с частью из них. [2]
Между системой ядерных спинов и веществом, содержащим ядерные магнитные моменты ( называемым независимо от агрегатного состояния решеткой), существует взаимодействие. Оно относится прежде всего к обмену энергией. [3]
Определение температуры системы ядерных спинов имеет смысл в связи с тем, что соответствующий вид движения слабо взаимодействует с другими видами движения в кристалле. [4]
Поглощение энергии системой ядерных спинов, естественно, нарушает термодинамическое равновесие. Заселенность высших уровней возрастает, стремясь к равномерному распространению ядер по всем энергетическим ступеням зеемановского расщепления. Но такое распределение соответствует бесконечно высокой спиновой температуре Ts. По ряду причин, о некоторых из которых говорится ниже, происходит обмен энергий системы спинов с кристаллической решеткой, так что разность Ts - Те ( Tg - температура решетки) стремится к нулю. [5]
При термодинамическом равновесии системы ядерных спинов со всей кристаллической решеткой отдельные уровни энергии зеемановского расщепления заселены по законам статистической термодинамики. [6]
Кроме взаимодействия между системой ядерных спинов и решеткой, магнитные ядра системы могут также взаимодействовать друг с другом посредством магнитных полей. Один из путей такого взаимодействия появляется вследствие того, что результирующее магнитное поле в месте расположения какого-либо отдельного ядра состоит не только из внешнего магнитного поля Я, но и слабого локального магнитного поля Ялок, создаваемого соседними магнитными ядрами. По мере удаления г от ядра напряженность локального магнитного поля быстро падает ( - / г3) так что существенное влияние на него могут оказывать только его ближайшие соседи. [7]
 |
Кривые релаксации намагниченности после мгновенного изменения внешнего магнитного поля ( Я0. а Щ включено, 6 Щ выключено. [8] |
Такое спин-решеточное взаимодействие для системы ядерных спинов крайне слабо. Время ( Т) релаксации намагниченности ( М) после выключения Н0 называют спин-решеточным или продольным временем релаксации. [9]
Таким образом, у системы ядерных спинов LiF в магнитном поле выполняются все условия существования равновесных состояний с отрицательной температурой. [10]
Примером такой системы может служить система ядерных спинов ( стр. [11]
Во внешнем магнитном поле энергия системы ядерных спинов имеет верхнюю границу при Г - юо. [12]
Во внешнем магнитном поле энергия системы ядерных спинов имеет верхнюю границу при Г - - оо. [13]
Как следует из уравнения Больцмана, система ядерных спинов в сильном однородном магнитном поле Я0 при отсутствии радиочастотного поля Н содержит небольшой избыток ядер на нижнем энергетическом уровне. Под воздействием поля Н1 происходит переход ядер с нижнего энергетического уровня на верхний и в обратном порядке. Такие переходы называются стимулированными. При равной заселенности уровней ( Лг 1 / 2 - Л / / 2) не будет зафиксировано ни поглощение, ни излучение энергии, хотя переходы между уровнями в такой системе будут продолжаться. Такое состояние системы ядерных спинов называют насыщением. Это состояние может возникнуть при воздействии поля Н1 достаточно большой величины. После прекращения воздействия поля Яг спиновая система возвращается в исходное состояние, которое отвечает распределению Больцмана, и ядерный магнитный резонанс можно наблюдать снова. Поэтому важно понимать, от каких факторов зависит насыщение системы ядерных спинов и какие процессы помогают системе выйти из состояния насыщения. [14]
Хартманн и Хан показали [4.143], что системы ядерных спинов, состоящие из двух типов спинов / и S, могут обмениваться спиновой энергией, если одновременно приложено два мощных РЧ-поля Вц и Bis с ларморовыми частотами соответственно / и S спинов. [15]
Страницы: 1 2 3 4