Cтраница 3
Линии поглощения ядерного магнитного резонанса в спектрах твердых тел имеют довольно большую ширину, и соответственно эту область применения ЯМР обычно называют ЯМР широких линий. Действительно, спектры ЯМР жидких веществ состоят из очень узких линий, что позволяет наблюдать малые, но очень важные эффекты, обусловленные химическим сдвигом или спин-спиновыми взаимодействиями; однако при этом усредняются до нуля другие, анизотропные взаимодействия. Последние взаимодействия изучают как раз по спектрам твердых веществ, поскольку в этом случае они определяют ширину линии ЯМР. [31]
Сплавы этого класса представляют простейший, в некоторых отношениях, случай, поскольку их поведение при водородном охруп-чивании можно относительно легко связать с простыми физико-металлургическими свойствами. Когда на растягиваемом образце начинает формироваться шейка, водород принимает участие в локальных процессах, и может либо снижать прочность границы раздела частица / матрица, либо стабилизировать малые полости или трещины, образующиеся в частицах, либо проникать в полости растущие вокруг частиц и содействовать их росту, за счет внутреннего давления Hi. Отметим, что последнее взаимодействие начинается только на стадии образования шейки. Все перечисленные процессы могут облегчать и ускорять обычное вязкое разрушение и делать его возможным при меньшей деформации, что, в свою очередь, соответствует потере пластичности и уменьшению относительного сужения, или же ускоренному растрескиванию при испытаниях на КР. [32]
Поместим рассматриваемую молекулу в диэлектрик, молекулы которого тем самым оказываются в электрическом поле положительного и отрицательного ионов. Противоположные заряды ближайших молекул компенсируются следующими молекулами, их действие практически не сказывается. Теперь кроме притяжения основных зарядов будет наблюдаться отталкивание основных и поляризационных зарядов и притяжение поляризационных зарядов друг к другу. Но последнее взаимодействие мало, так как наведенные заряды меньше наводящих. Поэтому превалирующей остается сила притяжения основных зарядов, но она уменьшается в е раз. [33]
Это явление связано с ядерными магнитными моментами. Чтобы обнаружить сверхтонкую структуру с расстоянием между линиями порядка 100 эрстед ( при постоянной частоте), необходимо уменьшать ширину спектральных линий, которая при комнатной температуре обычно составляет несколько тысяч эрстед. Ширина линий определяется действием различных факторов, один из них - рассмотренная выше парамагнитная релаксация ( исследованная для нерезонансных частот), которая в свою очередь обусловлена несколькими причинами. Эту зависимость времени релаксации от температуры можно рассматривать как следствие того факта, что т пропорционально времени жизни состояния и поэтому обратно пропорциональна ширине энергетического уровня этого состояния. Итак, при низких температурах вклад в уширенне спектральных линий, связанный с спин-решеточным взаимодействием сильно уменьшается и в области температур жидкого гелия становится ничтожным по сравнению с вкладом спин-спинового взаимодействия, не зависящего от температуры. Последнее взаимодействие приводит к появлению меняющегося магнитного поля, накладывающегося на внешнее поле, а также уменьшает время жизни спиновых состояний, ибо оно вызывает переходы между ними. [34]
Это явление связано с ядерными магнитными моментами. Чтобы обнаружить сверхтонкую структуру с расстоянием между линиями порядка 100 эрстед ( при постоянной частоте), необходимо уменьшать ширину спектральных линий, которая при комнатной температуре обычно составляет несколько тысяч эрстед. Ширина линий определяется действием различных факторов, одни из них - рассмотренная выше парамагнитная релаксация ( исследованная для нерезонансных частот), которая в свою очередь обусловлена несколькими причинами. Эту зависимость времени релаксации от температуры можно рассматривать как следствие того факта, что т пропорционально времени жизни состояния и поэтому обратно пропорциональна ширине энергетического уровня этого состояния. Итак, при низких температурах вклад в упшренпе спектральных линий, связанный с спин-решеточным взаимодействием сильно уменьшается и в области температур жидкого гелия становится ничтожным по сравнению с вкладом: сшш-сшшового взаимодействия, не зависящего от температуры. Последнее взаимодействие приводит к появлению меняющегося магнитного поля, накладывающегося па внешнее поле, а также уменьшает время жизни спиновых состоянии, ибо оно вызывает переходы между ними. [35]
Получим выражение, аналогичное (21.3) и (21.15) в несколько более общем виде, что позволит нам описать ряд эффектов, влияющих на величину химического сдвига при учете среды. Прежде всего заметим, что если поместить вещество в однородное магнитное поле, величина которого равна Я0 вдали от объема, занимаемого данным веществом, то на отдельную молекулу данного вещества действует магнитное поле, вообще говоря, не равное Н0, поскольку другие молекулы сами создают магнитные поля, действующие на выделенную молекулу. Очевидно, что воздействие вещества на выделенную молекулу можно разделить на две части. Первая - это макроэффект, обусловленный всем образцом. Магнитное поле, обусловленное последним взаимодействием, будем обозначать через G. [36]