Cтраница 1
Электронное зеемановское взаимодействие снимает вырождение этих уровней. [1]
Если член электронного зеемановского взаимодействия j3H - g S является самым большим, его следует диагонализовать первым. Если в новой системе координат записать вектор S, то оператор магнитного сверхтонкого взаимодействия S А I, где А предполагается симметричным тензором ( см. ниже), имеющим те же главные оси, что и g - тензор, будет содержать произведения всевозможных пар компонент S и I. Произведения, содержащие Sx, Sy, являются недиагональными и связывают уровни, разделенные электронной зеемановской энергией; они могут быть рассмотрены во втором порядке теории возмущений. [2]
Члены тонкой структуры часто сравнимы по величине с электронным зеемановским взаимодействием или больше его. Напротив, ядерное электрическое квадрупольное взаимодействие, хотя и является одним из двух основных сверхтонких взаимодействий, обычно намного меньше. Остальные члены, с которыми мы будем иметь дело в этом параграфе, обычно также малы, за одним исключением. Соответствующий спиновый гамильтониан с 5 3 / 2 подробно рассматривается в гл. В этом случае члены вида Я53 могут оказаться столь же значительным, как и простой зеемановский член HS, по той причине, что, используя для описания квартета спин 5 3 / 2, мы характеризуем состояния фиктивными квантовыми числами, которые не имеют простой связи с действительными угловыми моментами. [3]
Штрихованные составляющие спина S относятся к осям хе, уе, ze, в которых статическое электронное зеемановское взаимодействие диагонально ( § 2 гл. [4]
Если обратиться к формулам, использованным при выводе гамильтониана статического псевдоядерного зеемановского взаимодействия [ например, (1.97) ], то можно увидеть, что там и при выводе выражений (4.10) и (4.16) рассматриваются по существу аналогичные эффекты. Электронное зеемановское взаимодействие с радиочастотным полем индуцирует осциллирующую компоненту электронного магнитного момента ( смешивая электронные состояния), пропорциональную Я, которая затем взаимодействует с ядерным магнитным моментом через магнитное сверхтонкое взаимодействие. Вообще говоря, гамильтониан (4.16) более эффективен, поскольку он обусловлен смешиванием электронных состояний, отстоящих на величину энергии g H, тогда как гамильтониан (4.10) включает уровни, раз. Если поле лигандов дает низколежащие возбужденные состояния и мы используем статическое магнитное поле такой напряженности Я, что величина g H сравнима с расщеплением в поле лигандов, то, согласно теории возмущений, два выражения (4.10) и (4.16) описывают сравнимые по величине эффекты. [5]
Приведенное в этом параграфе обсуждение магнитной сверхтонкой структуры ограничивалось анализом простейших членов в спиновом гамильтониане. Как и в случае электронного зеемановского взаимодействия, если S 3 / 2, иногда требуются добавочные члены, линейные по / [ см. § 3 гл. Предел, до которого величина Л может рассматриваться как простой тензор, обсуждается в § 6 - 8 гл. Следует также заметить, что может встречаться псевдоядерное зеемановское взаимодействие, сравнимое по величине или превышающее истинное ядерное зеемановское взаимодействие ( см. ниже § 8 настоящей главы и § 7 гл. H, когда имеется анизотропия. [6]
Рассмотрим три основных типа внутренних взаимодействий. Кроме того, оно включает в себя сверхтонкие взаимодействия магнитных электронов и ядерных моментов. Если энергии этих взаимодействий больше, чем энергия электронного зеемановского взаимодействия, или сравнимы с ней, то макроскопическая модель редко применима. Если же они меньше электронной зеемановской энергии и к гамильтониану зеемановского взаимодействия добавляются только диагональные члены, то макроскопический анализ часто дает полезную физическую картину, составляющую хорошее приближение к действительному движению. [7]