Парамагнитные кристаллы

Восприимчивость реального парамагнитного кристалла подчиняется простому закону Кюри в довольно ограниченном интервале температур [23, 35]. Вблизи верхнего конца этого интервала отклонения возникают при Т Еу к, где Е — энергия первого возбужденного состояния (см. ниже). При низких температурах отклонения обусловлены взаимодействием ионов между собой и, если основное состояние сложнее, чем дублет, расщеплением его кристаллическим полем. Для термометрических целей восприимчивость обычно записывают в виде [c.124]

Адиабатное размагничивание парамагнитных веш,еств аналогично адиабатному расширению газа. Как в том, так и в другом случае работа против внешних сил совершается за счет внутренней энергии системы, и это приводит к понижению температуры тела. Магнито-кало-рический эффект обратимого адиабатного размагничивания парамагнитных кристаллов используется в настоящее время как основной лабораторный метод получения самых низких температур. [c.227]

Парамагнитные кристаллы для квантовых уси.чи-телей и генераторов 2—361 [c.513]

Рис. 4. Схема модулятора света с парамагнитным кристаллом 1 — поляризатор, 2 — кристалл, 3 — анализатор, 4 — приемник света Ни — постоянное магнитное поле, — магнитное поле волны СВЧ.

Магнитные свойства парамагнитных кристаллов онределяются величиной отношения Я/ . Применение И. т. в этом случае эквивалентно увеличению диапазона применяемых магнитных нолей. Это позволяет, пользуясь доступными в лаборатории магнитными нолями в неск. десятков ко, почти полностью ориентировать всо элементарные магнитные моменты. [c.430]

Прежде чем переходить к анализу системы уравнений (2.3), приведем один менее известный пример системы связанных осцилляторов. Этот пример связан с задачей, часто встречающейся в вакуумной и квантовой СВЧ-электронике возбуждение резонансной колебательной системы заданными источниками, характер которых определяется свойствами активной среды (электронный поток, газовая смесь, парамагнитный кристалл и т.п.). Если резонатор пустой ( холодный ) и потерями можно пренебречь, то он ведет себя как совокупность несвязанных осцилляторов — нормальных мод. Возмущение комплексной диэлектрической проницаемости среды, которой заполнен резонатор, [c.39]

Характерной чертой магнитоупорядоченных кристаллов, отличающей их от кристаллов диа- и парамагнетиков, является наличие у них упорядоченной ориентации магнитных моментов атомов, приводящей к существованию постоянного магнитного момента даже в отсутствие внешнего магнитного поля [1—81. Это обусловлено тем, что между атомами такого кристалла, которые, как и атомы парамагнетиков, обладают собственными магнитными моментами (последние имеют в основном спиновую природу), существует сильное обменное взаимодействие. В состояние магнитной упорядоченности в принципе может перейти любой парамагнитный кристалл, если значение энергии обменного взаимодействия превышает среднюю энергию теплового движения к Т. [c.368]

С другой стороны, в нормальных парамагнитных кристаллах, в которых относительное расположение парамагнитных ионов и резонирующих ядер хорошо известно, можно наблюдать сдвиг ядерной резонансной линии, обусловленный средним полем электронов, наложенным на внешнее поле. Резонирующие ядра, занимающие неэквивалентные положения в элементарной ячейке, испытывают различные сдвиги, и резонансная линия может иметь сложную структуру. [c.188]

Возбуждение в парамагнитном кристалле электромагнитных колебаний с частотой V, удовлетворяющей условию (1), приводит к избирательному поглощению энергии электромагнит- [c.26]

Парамагнитная восприимчивость х многих веществ, содержащих металлы переходной группы и редкоземельные элементы, хорощо описывается законом Кюри, согласно которому х обратно пропорциональна Т. Однако вычислить магнитную восприимчивость реального кристалла очень сложно и хотя роль основных влияющих факторов видна вполне ясно, детали проблемы трудны и часто недостаточно понятны. В основном по этой причине магнитная термометрия не применяется для первичных измерений температуры, хотя существует и вторая трудность, состоящая в том, что абсолютные измерения магнитной восприимчивости очень сложны. Как мы увидим ниже, константы в функциональной зависимости х от 7 приходится находить градуировкой по другим термометрам. Хотя магнитная термометрия не является первичной в строгом смысле, она занимает важное место в первичной термометрии, выступая в качестве особого интерполяционного и в некоторых случаях экстраполяционного термометра. Рассмотрим кратко основные факторы, определяющие температурную зависимость парамагнитной восприимчивости конкретных кристаллов и это сделает ясной специфическую роль магнитной термометрии. [c.123]

Если в неметаллическом кристалле имеются атомы с частично заполненными внутренними оболочками, то вещество представляет собой парамагнетик. Однако магнитный момент незаполненных оболочек в кристалле может отличаться от момента изолированного атома. Поэтому найти парамагнитный момент кристалла путем суммирования моментов всех входящих в него свободных атомов в большинстве случаев нельзя. [c.329]

Кристаллы со слабой мео/сионной связью. К ним относят твердые тела, в которых связь между ионами столь слаба, что парамагнитный момент может быть вычислен суммированием моментов свободных атомов (как в газе). Данному условию удовлетворяют многие соли редкоземельных, элементов. [c.329]

Магнитные свойства. Наибольший интерес представляют магнитные свойства аморфных сплавов переходных (Мп, Fe, Со, Ni,. ..) и редкоземельных (Ей, Gd и т. д.) металлов с другими металлами и металлоидами. При достаточно высоких температурах эти сплавы находятся в парамагнитном состоянии. Температурные зависимости магнитной восприимчивости хорошо описываются законом Кюри — Вейсса. При понижении температуры ниже 9 в них возникает магнитное упорядочение. Магнитное упорядочение аморфных сплавов может быть ферромагнитным, антиферромагнитным, а также ферримагнитным. В ряде случаев наблюдается состояние спинового стекла. Спиновое стекло характеризуется замораживанием спиновых магнитных моментов в случайных направлениях при температуре ниже некоторой характеристической. Заметим, что состояние спинового стекла обнаружено также и в некоторых кристаллах. [c.374]

СОМ и Пауэллом [132] свидетельствуют о том, что при 160° К в кристалле имеет место полиморфное превращение в недавних экспериментах Б лини (неопубликованная работа) есть указания на то, что ниже этой температуры симметрия является более низкой, чем кубическая. Исследования еще не закончены, но вполне возможно, что правильная интерпретация данных по парамагнитному резонансу приведет к более высокому значению параметра расщепления. Отличие от значения, полученного из экспериментов по размагничиванию и релаксации, которое, возможно, еще останется, должно быть отнесено за счет небольшого эффекта обменного взаимодействия (по-видимому, анизотропного обменного взаимодействия), поскольку в противном случае должно появиться заметное Н (см. и. 32), что не было обнаружено экснериментально. [c.473]

Более 40 лет назад в результате изучения парамагнитной релаксации в кристаллах было установлено, что во многих случаях совокупность спиновых моментов можно выделить в отдельную, не обладающую пространственными степенями свободы термодинамическую систему, характеризующуюся температурой, отличной от темпера уры образца. Особенностью этой спиновой системы является ограниченность спектра, что приводит к возможности нахождения ее как в равновесных состояниях с положительной, так и в равновесных состояниях с отрицательной термодинамической температурой (см. гл. 7). [c.173]

И. Введение. До сих пор мы рассматривали результаты изучения парамагнитных кристаллов в постоянных магнитных полях. Однако в переменных нолях вещества обнаруживают некоторые новые свойства. В 1932 г. эти эффекты были рассмотрены Уоллером [68], а в 1936 г. их существование подтвердил Гортер [69], которому была неизвестна работа Уоллера. [c.400]

РЕАКЦИЯ [термоядерная — реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при высоких температурах 10 К фотоядерная- -расщепление атомных ядер гамма-квантами цепная — реакция деления атомных ядер тяжелых элементов под действием нейтронов, в каждом акте которой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления ядерная — превращение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами, в том числе с гамма-квантами, или друг с другом] РЕВЕРБЕРАЦИЯ — процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника РЕЗОНАНС (есть явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынужденной силы к собственной частоте колебаний системы акустический — избирательное поглощение энергии фононоБ определенной частоты в парамагнитных кристаллах, помещенных в постоянное магнитное поле антиферромагнитный — избирательное поглощение энергии электромагнитных волн, проходящих через антиферромагнетик, при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля гигантский — широкий максимум, которым обладает зависимость сечения ядерных реакций, вызванных налетающей на атомное ядро частицей или гамма-квантом, от энергии возбуждения ядра магнитный — избирательное поглощение энергии проходящих через магнетик электромагнитных волн на определенных частотах, связанное с переориентировкой магнитных моментов частиц вещества параметрический — раскачка колебаний при периодическом изменении параметров тех элементов колебательных систем, в которых сосредоточивается энергия колебаний) [c.271]

Рис., 3. Схема квантового усилителя богугцей волны 1 —входрган коаксиальная линия г — гребенчатая чамедляющая структура . 3 — парамагнитный кристалл 4 — ферритовый вентиль 5 — волновод накачки.

Модель фононной системы, в которой взаимодействие фононов со спинами происходит только при рассеянии, не дает точного описания возбуждений в парамагнитном кристалле, но она пригодна при низкой концентрации спинов. Ближе к действительности предположение о том, что фононы и спины образуют связанную, систему, в которой возбуждения смешаны [108]. Элиот и Паркйнсон [67] рассматривали время жизни процессов, которые возникают в результате этой связи, и их влияние на теплопроводность. Результаты в общих чертах те же, что и для простой модели, однако детали разные. [c.147]

Амплитудно-фазовую модуляцию с в е-т а на частотах (1—10) х X 10 гц позволяют получать системы с парамагнитными кристаллами, напр, с рубином [5] (см. Электронный пара.иагнитний резонанс). Кристалл помещает-СЯ в цилиндрич. СВЧ резонатор, в к-ром магнитное поле волны Я направлено по оси резонатора (рис. 4), совпадающей с осью симметрии кристалла. Перпендикулярно вается постоянное магнитное поле [c.276]

ЭП1 наблюдается, помимо парамагнитных кристаллов, и в др. структу)1ах, в частности в свободных радикалах и полупроводниках. Развивается также метод акустического нарамагнитно10 резонанса, заключаюн1ийся в резонансном ноглощении звука в парамагнитных веществах, обусловленпом переходами между уровнями, образованными за счет спин-решеточ шго взаимодействия (см. Ультразвука усиление). [c.305]

Одной из самых ранних работ, посвященных изучению влияния электромагнитных полей на физические свойства вещества, было исследова ние А. С. Предводителева (опыты с колеблющимися дисками). Показано, что при наложении электрического поля вязкость жидкости увеличивалась в 10—15 раз. К этому же периоду (1926 г.) относится предложение Дебая применять в качестве одного из основных методов получения сверхнизких температур диабатическое размагничивание парамагнитных кристаллов. [c.197]

Корунд, содержащий железо. Корунд с примесью железа был рекомендован в качестве парамагнитного кристалла для использования в квантовом парамагнитном усилителе [187]. Корунд с железом, синтезированный методом Вернейля, бесцветен вплоть до содержания железа в кристалле — 0,05%. [c.208]

Б. 3. М а л к и п. К теории колебательной структуры оптических снектров парамагнитных кристаллов. ЖЭТФ, 48, 1637, 1965. [c.225]

Третьим примером щдерного резонанса в парамагнитном кристалле может служить резонанс F в MnFa 135]. Структурные данные, относя- [c.189]

Для свободных электронов %р = 3]Ур /2ЛГр. Эту величину можно сравнить с величиной % = Аф /4йГ для связажжмх электронов. Восприимчивость электронов проводимости практически не зависит от температуры, ж, поскольку Тр порадка 10 — 10 °К, она значительноменьше восприимчивости неметаллических твердых парамагнитных кристаллов при любых температурах. Отсюда можно сделать важный вывод [c.191]

АКУСТИЧЕСКИЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС электронный (АПР) — поглощение энергии акустич. колебаний определённой частоты (избирательное поглощение фонойов) в парамагнитных кристаллах, номегцённых в постоянное магнитное поле. Это явление аналогично электронному парамагнитному резонансу (ЭПР). [c.26]

В кристаллах парамагнитные ионы находятся в сильном внутрикристал-лич. электрич. поле, вследствие чего условие резонанса (1) изменяется уровни энергии иона становятся зависящими от параметров внутри-кристаллич. поля и необязательно прямо пропорциональны Н. Возбуждение в парамагнитном кристалле, помещённом в магнитное поле,акустич. колебании с частотой /, удовлетворяющей условию [c.27]

Исследования АПР представляют интерес, поскольку тепловое движение атомов, дефекты кристаллич. структуры и ряд других факторов по-разному влияют на форму линий АПР и ЭПР. Из спектров АПР, к-рые по форме могут отличаться от спектров ЭПР, можно получить дополнительную информацию о симметрии локального внутрикристаллич. поля парамагнитного кристалла. Исследование формы линий АПР позволяет оценить влияние нарушения симметрии кристаллич. поля в результате наличия дислокаций и случайных деформаций решётки. Эти факторы, вообш,е говоря, приводят к ушире-нпю линий АПР по сравнению с линией ЭПР. АПР используется для исследований металлов и полупроводников, применение метода ЭПР в к-рых затруднено из-за скин-эффекта. Метод АПР позволяет непосредственно измерять параметры спин-фононного взаимодействия. Такие измерения проводятся с моночастотным звуком определённой поляризации [c.28]

Гц, распространяясь в кристаллах парамагнетиков, помещённых в магнитное поле напряжённостью —1000 Э, может вызвать переход атома с одного магнитного уровня на другой, сообщая ему определённую энергию. При этом происходит избирательное поглощение Г. на частотах, к-рые соответствуют возможным переходам. Это явление называется акустическим парамагнитным резонансом (АПР), оно аналогично электронному парамагнитному резонансу (ЭПР). При помощи АПР оказывается возможным изучать переходы между такими уровнями атомов в парамагнетиках, к-рые являются запрещёнными для ЭПР. Используя взаимодействие когерентных фононов со спин-орби-тальной системой, можно в парамагнитных кристаллах при низких температурах усиливать и генерировать гиперзвуковые волны, пользуясь тем же принципом, на к-ром работают квантовые генераторы. [c.89]

Э л е к тронное С.-ф. в. в парамагнитных кристаллах обусловливается различными механизмами. В разбавленных парамагнетиках, т. е. в кристаллах, где решётку образуют диамагнитные ионы, а парамагнитные ионы замещают лишь незначительную их часть и практически не взаимодействуют друг с другом, основную роль играет механизм Ван-Флека. Диамагнитные ионы в таких кристаллах создают сильное внутри- [c.333]

Электронное С.-ф. в. сильно проявляется в парамагнитных кристаллах с ионами группы железа и редкоземельными ионами, напр, в А12О3 с примесью ионов Сг +, в СаРз с Еи +. [c.333]

Нзмененне температуры тела получается не только при адиабатическом расширении тела, но также и при д )угих адиабатических процессах. Адиабатическое размагничивание парамагнитных кристаллов применяется в качестве одного из основных лабораторных методов получения предельно низких темдератур. Поэтому мы разберем теорию обратимого адиабатического изме-неная магнитного состояния парамагнитного тела и вычислим изменение температуры, получающееся при этом процессе. [c.81]

ИЗ парамагнитного состояния в ферромагнитное в точке Кюри для ферромагнетиков, при переходе от свободных к несвободным вращениям в метане, водороде и других молекулярных кристаллах, нри и зменеиии ориентации молекул в хлориде аммония и, наконец, при упорядочении спинов, соответствующем антиферромагпитпому состоянию, в различных солях. [c.368]

Задача состоит в расчете энергетических уровней соли при учете совместного действия внешнего поля и взаимодействий в кристалле. Этими взаимодействиями, как упоминалось в ie. 4, являются штарковское расщепление, обусловленное электрическим полем немагнитных атомов, окружающих парамагнитный ион, сверхтонкое расщенленне, обусловленное магнитными и электрическимп пзанмодействиями с ядрами, и магнитные и обменные взаимодействия с соседними магнитными ионами. [c.461]

Отметим интересный факт, заключающийся в том, что анизотропия не наблюдается в сравнительно слабых нолях. По-видимому, она не связана с антиферромагнитными свойствами. Открытие анизотропии, обладающей более низкой симметрией, чем кубическая, было совершенно неожиданным. То обстоятельство, что ориентация бинарной комнонетпы может быть разной в различных гелиевых экспериментах, создает впечатление, что ее направление определяется какими-то вторичными причинами — возможно, отклонениями от сферической формы или наиряжениями в кристалле. Вероятно, это связано с результатом Блини, который наблюдал более низкую, чем кубическая, симметрию в своих экспериментах по парамагнитному резонансу при температуре жидкого воздуха и при более низких температурах (см. п. 34). Было бы желательно получить данные о х ДРУгих направлений, не совпадающих с направлением кубической оси. [c.551]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...