Cтраница 3
Используя выражение (1.146), легко получить представленную на рис. 1.29 картину расщепления в скоростном спектре поглощения в зависимости от отношения энергий магнитного и электрического сверхтонких взаимодействий. Из рис. 1.29 видно, что в отсутствие магнитного дипольного взаимодействия спектр дублетный, а в отсутствие электрического квадрупольного спектр состоит из шести линий. Однако, например, при отношении параметров х / у 0 46 ( рис. 1.29) спектр состоит из пяти линий. [31]
Обе эти туттоновые соли имеют аналогичную структуру. Форма линии с плоской вершиной б, вероятно, обусловлена в основном магнитным дипольным взаимодействием. В случае а существует значительный эффект сужения, связанный с обменным взаимодействием. [32]
Явления, о которых говорилось выше, должны быть связаны с взаимодействиями между магнитными ионами, которые приводят к появлению кооперативных эффектов. Единственным путем к удовлетворительному теоретическому объяснению этих явлений является вполне строгое рассмотрение как магнитного дипольного взаимодействия, так и обменного взаимодействия. Вообще говоря рассмотрение дипольного взаимодействия сопряжено с большими трудностями, чем анализ обменного взаимодействия, поскольку силы взаимодействия диполей обладают большим радиусом действия. [33]
Высокотемпературная часть кривой теплоемкости может быть получена из экспериментов Бензи и Кука по парамагнитной релаксации. Они нашли, что cTzjR 3 9 - 10 - 5, тогда как магнитное дипольное взаимодействие [ см. (39.1) ] может дать только 0 3 - 10-а. Исследования с разбавленным образцом показали, что сверхтонкое расщепление ( обусловленное изотопами Ti47 и Ti49, которые содержатся в титане в количестве 13 %) приводит к составляющей, равной 0 4 - 10 5, так что большая часть теплоемкости должна быть связана с обменным взаимодействием. [34]
Отвлекаясь от трудностей при самых низких температурах, следует отметить, что церий-магниевый нитрат обладает рядом интересных свойств. С теоретической точки зрения он представляет единственное известное в настоящее время вещество, магнитные свойства которого полностью, или почти полностью, определяются магнитным дипольным взаимодействием, поэтому подробные исследования его свойств при более низких температурах должны представлять значительный интерес. В предварительных экспериментах, проведенных в Лейдене, было обнаружено отсутствие остаточного магнитного момента. [35]
![]() |
Графическое решение уравнения. [36] |
Соотношение (26.4) позволяет сделать ряд важных выводов о характере движения доменной границы. Естественно, для движения границы необходим учет зависимости энергии анизотропии от ориентации намагниченности в базисной плоскости или, что то же самое, учет энергии магнитного дипольного взаимодействия. [37]
Ширина энергетических полос имеет порядок 10 2 см L. Поскольку энергия обменного взаимодействия быстро убывает с увеличением расстояния между ионами, первоначально предполагалось, что для довольно сильно разбавленных солей, которые используются в методе размагничивания, влияние обменного взаимодействия должно быть намного меньше влияния: магнитного дипольного взаимодействия. Однако оказалось, что этот вывод неверен. Как показал де - Клорк [110], существуют соли, в которых обменные взаимодействия даже больше, чем дипольные. [38]
VI, то в дипольном приближении выписанные уравнения подтверждают приведенные уравнения гл. Аналогичные уравнения получаются и для магнитного дипольного взаимодействия. Величина р, введенная нами в гл. VI, связана с элементами матрицы плотности. [39]
Величина этого вклада обычно имеет порядок в несколько гаусс. Поскольку г и 0 принимают в твердых телах различные значения, то происходит множество резонансных поглощений, что обусловливает получение широкой полосы поглощения. Когда скорость и амплитуда молекулярного движения достаточно высоки, магнитное дипольное взаимодействие фактически усредняется до нуля и резонанс наблюдается в очень узком интервале частот. Это явление имеет место в жидкостях и газах, а также в полимерах в жидком состоянии или в растворе, если вязкость системы достаточно низка. [40]
При больших концентрациях электронных спинов в растворах становятся важными обменные эффекты ( для случая радикал-радикальных столкновений эти эффекты наблюдаются более часто); следовательно, появляется больше возможностей для перекрывания электронных волновых функций. Во время таких столкновений электростатическая энергия / z / S1 - S2 может создать условия для спинового обмена между радикалами и состояние оф перейдет в РОС; этот эффект в зависимости от условий может привести либо к уши-рению, либо к сужению линий спектра ЭПР. В идеальном случае, когда отсутствуют сверхтонкое взаимодействие с ядрами и магнитное дипольное взаимодействие между различными электронными спинами, обмен не влияет на спектр ЭПР. Обмен между двумя электронными спинами не изменяет общего магнитного момента образца, который является величиной, измеряемой в ЭПР. Однако обменные силы приводят к тому, что электрон с определенным спином, например а, может быстро перейти от одной молекулы к другой. Эти силы влияют на усреднение электронного диполь-диполь-ного взаимодействия, которое в противном случае приводило бы к очень широкой линии. Этот эффект называют обменным сужением; он бывает очень существен в парамагнитных кристаллах. [41]
I / J; 2) спин-спиновые взаимодействия, к к-рым относятся: магнитные дипольные взаимодействия между парамагнитными частицами, обменные взаимодействия парамагнитных частиц, взаимодействия электронных магнитных моментов с магнитными моментами ядер диамагнитных частиц; 3) неразрешенная топкая и сверхтонкая структуры; 4) анизотропия - фактора в крпсталлпч. Большинство перечисленных факторов вызывает расширение спектральных линий. Обменные силы и движение парамагнитных частиц в металлах и жидкостях обычно уменьшают как магнитные дипольные взаимодействия между одинаковыми парамагнитными частицами, так и тонкую и сверхтопкую структуры; в результате происходит сужение спектральных липни. [42]
При выключении переменного поля Яь для которого характерна частота v, устанавливается некоторая равновесная намагниченность, перпендикулярная постоянному полю Яо. Постоянную времени тг, характеризующую спад поперечной намагниченности после выключения поля Н, называют поперечным временем релаксации. Следовательно, Т2, называемое также спин-спиновым временем релаксации, как и ширина линии определяется магнитным дипольным взаимодействием ядерных спинов. [43]
В качестве двух основных причин, приводящих к появлению магнитной кристаллографической анизотропии, следует назвать спин-орбитальное взаимодействие и магнитное дипольное взаимодействие. С магнитодипольным вкладом в энергию дело обстоит еще проще. Если рассматривать атомные магнитные моменты кристалла локализованными в узлах решетки и ориентированными параллельно, то полная энергия магнитного дипольного взаимодействия этих моментов будет, вообще говоря, зависеть от ориентации суммарного момента I относительно кристаллографических осей. [44]
Уже отмечалось, что изучаемые эффекты чрезвычайно малы. Рассматриваемый метод является одним из разделов ЯМР-спектроскопии; обычно его называют ЯМР высокого разрешения. Выше уже было показано, что спектры ЯМР высокого разрешения можно записывать только в том случае, когда молекулярное движение достаточно интенсивно, чтобы усреднить межмолекулярные магнитные дипольные взаимодействия. Другой источник уширения полос спектра, могущий смазать исследуемую картину - неоднородность и нестабильность приложенного магнитного поля. Эти нежелательные эффекты сводятся к минимуму путем тщательного конструирования установки и умелой работы на ней. Эффективная однородность магнитного поля может быть еще более повышена при механическом вращении образца с умеренной скоростью, обычно порядка 1000 об / мин. Если угловая скорость вращения достаточно высока, то при этом образец чувствует среднюю напряженность поля. [45]