Корреляция спинов

Дается теоретический анализ квантовых корреляций спинов и поляризаций. [c.416]

Корреляция спинов в синглетном состоянии. Для надежной экспериментальной проверки существования квантовой корреляции целесообразно выбрать такую динамическую переменную, квантовый разброс которой в различных актах измерения значительно превосходит технические ошибки в измерении динамической переменной в каждом акте. Этому условию идеально удовлетворяет спин. Идея использования спина для исследования квантовых корреляций в опыте типа ЭПР принадлежит Бору (начало 50-х годов). [c.416]

С помощью корреляционных экспериментов удалось измерить магнитные моменты возбужденных состояний некоторых ядер. Идея этих экспериментов состоит в том, что в промежутке между двумя каскадными переходами спин возбужденного ядра опрокидывался резонансным высокочастотным полем (ср. гл. И, 5). В частности, этим методом был измерен магнитный момент первого возбужденного уровня ядра кадмия оказавшийся равным —0,78. Наряду с у—7 измеряются р— -корреляции, а—у-корреляции, корреляции спинов и т. д. [c.267]

Знак поправки к амплитуде рассеяния зависит от знака J. Если У > О, то амплитуда рассеяния уменьшается, если У < О, то увеличивается. Этот результат имеет физическое объяснение. Во втором порядке теории возмущений становятся существенными эффекты пространственной корреляции спинов электрона и примеси. Если У > О, то взаимодействие (4.39) имеет ферромагнитный знак и стремится повернуть спины параллельно друг другу. В то же время при взаимодействии спинов типа (4.39) полный спин электрона и примеси сохраняется. Но если полный спин равен максимальному значению S+1/2, то электрон не может рассеяться с поворотом спина. Следовательно, корреляция спинов приводит к подавлению процессов рассеяния электрона с поворотом спина и к уменьшению амплитуды рассеяния. Наоборот, при J <0 имеется тенденция к антипараллельной ориентации спинов электрона и примеси. При такой ориентации полный спин будет S —1/2, и процессы с поворотом электронного спина (S = S, Sg = —1/2 - S = = S —1, s =l/2) вполне возможны (s = o/2—спин электрона). Это приводит к увеличению амплитуды рассеяния при J <0. [c.68]

КОРРЕЛЯЦИИ Корреляция спинов / и у равна [c.26]

Сопоставляя выражения (14.47) и (14.49) для температуры перехода и корреляционных длин, видим, что величины Тс и конечное значение которых обусловлено взаимодействием цепочек, определяются не величиной этого взаимодействия /i, а, скорее, величиной Л (ослабленной по сравнению с изотропным двумерным случаем). Так, Тс лежит где-то в интервале Л < кТс < Л- Априори можно было бы ожидать, что кТс /i, однако, эта величина оказывается значительно больше /i, что объясняется влиянием на корреляционное поведение различных цепочек сильных корреляций спинов в пределах каждой цепочки. [c.161]

Вычислим коэффициент корреляции, когда проекции спинов на а и Ь независимы. Обозначим Si(-l-)= 1/2 и Si( —) = - 1/2 значения проекций спинов на а и, аналогично, S2(-f) = 1/2 и S i-) = — 1/2-на Ь. Тогда [c.418]

По формулам квантовой механики аналогично можно вычислить коэффициент корреляции при произвольном угле между а и Ь и сравнить результаты с экспериментом. Расчет этих корреляций нетрудно провести с помощью формул 36, в частности формул (36.24). Однако нет необходимости приводить здесь соответствующие расчеты и описывать опыты, поскольку наиболее точные последние опыты были произведены в самом начале 80-х годов не со спинами, а с поляризациями фотонов. В теоретическом отношении вопросы о корреляции поляризаций фотонов и спинов совершенно эквивалентны, но в экспериментальном отношении исследование корреляций поляризации фотонов более эффективно и позволяет получить несравненно более надежные результаты. [c.419]

Пренебрежение К. э. приводит к неверной оценке роли корреляций электронов с параллельны.ми спинами (поскольку при этом совершенно не учитывается корреляция электронов с антипараллельными спинами). Без учёта К. э. при очень малых плотностях оказывается возможным ферромагнетизм электронного газа, учёт же К. э. делает его невозможным. [c.467]

Ne приводит к Аз-состоянию СН и т.д. Ясно, что коррелируют уровни о. а. и М. с одинаковой мультиплет-ностью. Это справедливо, пока спин-орбитальное расщепление мало, а если же оно велико, то необходимо проводить корреляцию между полными волновыми ф-циями, учитывающими спин. [c.188]

Если взаимодействующие тождеств, частицы находятся во внеш. поле, напр. в кулоновском поле ядра, то существование определённой симметрии волновой ф-ции и соответственно определённой корреляции движения частиц влияет на их энергию в этом поле, что также является обменным эффектом. Обычно (в атоме, молекуле, кристалле) это О. в. вносит вклад обратного знака по сравнению с вкладом О. в. частиц друг с другом. Поэтому суммарный обменный эффект может как понижать, так и повышать полную энергию взаимодействия в системе. Энергетич. выгодность или невыгодность состояния с параллельными спинами фермионов, в частности электронов, зависит от относит, величин этих вкладов. Так, в ферромагнетике (аналогично рассмотренному атому гелия) более низкой энергией обладает состояние, в к-ром спины (и магн. моменты) электронов в незаполненных оболочках соседних атомов параллельны в этом случае благодаря О. в. возникает спонтанная намагниченность (см. Ферромагнетизм). Напротив, в молекулах с ковалентной хим. связью, напр. в молекуле Hjj, энергетически выгодно состояние, в к-ром спины валентных электронов соединяющихся атомов антипараллельны. [c.372]

Включение взаимодействия между цепочками приводит к установлению дальнего порядка с температурой фазового перехода Гс, малой в меру малости меж-цепочечного взаимодействия Л. В такой системе анизотропия взаимодействия должна приводить к сильной анизотропии корреляций. При Г > Гс корреляция спинов вдоль цепочки сохраняется при гораздо более высоких температурах, чем корреляция в перпендикулярном направлении. Такие квазиодно-мерные системы являются предметом интенсивного экспериментального изучения. Для теоретического выявления особенностей их поведения полезно изучить вначале статистическое поведение одномерной модели Изинга. [c.158]

Березинский [6], а позднее Костерлиц и Таулес [116] показали, что ниже этой температуры начинается спаривание вихревых возбуждений систем, при котором образуется связанное состояние вихрь — антивихрь. Выше Гс все такие пары диссоциируют, однако, существование самих вихрей проявляется в корреляции спинов на конечной длине, которая медленно падает с возрастанием температуры. Ниже на основе детального анализа статистической суммы системы будет получена описанная качественно картина фазового перехода [109, 159]. [c.165]

Теория р-распада отдельного нуклона строится на основе математического аппарата квантовой теории поля, поскольку с помощью этого аппарата можно описывать процессы рождения и поглощения частиц. В квантовой теории поля, как и в нерелятивистской квантовой теории, конкретный вид взаимодействия полностью определяется заданием оператора Гамильтона. Этот оператор Гамильтона действует на векторы состояния, которые имеют довольно сложную математическую природу (являются функционалами). Соответствующий математический аппарат очень сложен. Поэтому мы ограничимся описанием результатов. Из условий релятивистской инвариантности для полного, определяющего Р-рас-падные явления оператора Гамильтона получается выражение, состоящее из довольно большого, но конечного числа слагаемых определенного вида с неизвестным численным коэффициентом при каждом слагаемом. Эти численные коэффициенты могут быть определены только из сравнения предсказаний теории с экспериментальными данными. Для этого следует использовать разрешенные переходы, в которых слабо сказывается влияние структуры ядра. Так, если требовать, чтобы разрешенные Р-спектры имели форму (6.62) с не зависящим от энергии коэффициентом В, то в р-распадном гамильтониане отбрасываются все слагаемые сравнительно сложного вида и остаются только восемь относительно простых слагаемых (их осталось бы всего четыре, если бы в слабых взаимодействиях сохранялась четность). Нахождение коэффициентов при этих восьми слагаемых оказалось громоздкой задачей, решенной лишь к концу пятидесятых годов на основе большого числа различных экспериментов. Укажем, какого рода эксперименты нужны для решений этой задачи. Отличия, как их называют, различных вариантов Р-распада проявляются прежде всего в том, что каждый вариант характеризуется своим отношением числа электронно-антинейтринных (или позитронно-нейтрин-ных) пар, вылетающих с параллельными и антипараллельными спинами. Поэтому существенную информацию о вариантах Р-распада дает изучение относительной роли фермиевских и гамов-теллеровских переходов. Информация о вариантах распада может быть получена также из исследования угловой корреляции между вылетом электрона и нейтрино, т. е. углового распределения нейтрино относительно импульса вылетающего электрона. За счет релятивистских поправок это угловое распределение оказывается неизотропным, причем коэффициент анизотропии мал, но различен для разных вариантов распада. Измерения корреляций очень трудны, так как приходится регистрировать по схеме совпадений (см. гл. IX, 6, п. 3) импульс электрона и очень малый импульс ядра отдачи. Наконец, для однозначного установления варианта Р-распада нужны эксперименты типа опыта By. После длительных исследований было установлено, что в реальном гамильтониане Р-распада остаются только два из всех теоретически возможных слагаемых (эти оставшиеся варианты называются векторным и аксиальным). Тем самым вся теория Р-распада определяется всего лишь двумя опытными константами — коэффициентами при этих двух слагаемых. При этом существенно, что эти две константы определяют не только Р-распадные процессы, но и все другие процессы слабых взаимодействий (см. гл. VH, 8). Сейчас построение теории р-распада нуклонов можно считать в основном завершенным. В гл. Vn, 8 мы увидим, что эта теория является частным случаем общей теории [c.252]

Для получения данных о спинах уровней ядер, мультипольностях переходов, электрич. и магн, моментах возбуждённых ядер используется метод исследования угл. корреляций у-кваитов, последовательно испускаемых в каскаде следующих, друг яа другом переходов между ядерными уровнями. С помощью двух или большего числа спектрометрич. детекторов, включённых в схему отбора совпадающих во времот актов регистрации у-квантов, измеряется зависимость числа таких событий от у1 ла между направлениями вылета соответствую1цих у-квантов из источника (см. Совпадений Если при этом [c.413]

В совр. теории магнетизма существуют выходящие за рамки теории М. п. методы, позволяющие учитывать корреляцию между спинами. Эти методы привели к ряду новых результатов в термодинамике магн. свойств твёрдых тел. В частности, учёт флуктуаций даёт возможность получить одновременно как закон Кюри — Вейса, так и низкие (много меньше темп-ры Ферми) величины Тс для вырожденного газа электронов в ферромагн. металле, что вызывало существенные трудности в теории Стонера. [c.196]

Вследствие квантовомеханич. принципа неразличимости одинаковых частиц (тождественности принципа) волновая ф-ция системы должна обладать определённой симл1етрией относительно перестановки двух таких частиц, т. е. их координат и проекций спинов для частиц с целым спином — бозонов — волновая ф-ция системы не меняется при такой перестановке (является симметричной), а для частиц с полуцелым спином — фермионов — меняет знак (является антисимметричной). Если силы взаимодействия между частицами не зависят от их спинов, волновую ф-цию системы можно представить в виде произведения двух ф-ций, одна из к-рых зависит только от координат частиц, а другая — только от их спинов. В этом случае из принципа тождественности следует, что координатная часть волновой ф-ции, описывающая движение частиц в пространстве, должна обладать определённой симметрией относительно перестановки координат одинаковых частиц, зависящей от симметрии спиновой части волновой ф-ции. Наличие такой симметрии означает, что имеет место определённая согласованность, корреляция движения одинаковых частиц, к-рая сказывается на энергии системы (даже в отсутствие силовых взаимодействий между частицами). Поскольку обычно влияние частиц друг на друга является результатом действия между ними к.-л. сил, о взаимном влиянии одинаковых частиц, вытекающем из принципа тождественности, говорят как о проявлении специфич. взаимодействия — О. в. [c.371]

Спиновая ориентация горячих электровов. Корреляция между ориентациями спинов и импульсов электронов в момент их возбуждения в кристаллах при- [c.440]

Прнмененве. П. в. используются в ядерной физике для изучения спиновой зависимости нейтронных сечений, измерения амплитуд когерентного и некого рент- ВОГО рассеяний нейтронов (см. Нейтронография структурная), а также для исследования таких фундам., проблем, как несохранение пространственной чётности в ядерных реакциях, поиск нарушения временной ив-. вариантности, определение угл. корреляций в бета-распаде свободных нейтронов, поиске электрич. заряда и электрич. дипольного момента нейтрона и т. д, В фш зике твёрдого тела П. н. позволяют изучать магн. структуры, конфигурации неспаренных электронов t (спиновую плотность) в магнетиках (см. Магнитная е нейтронография), измерять магн. моменты отд. компа- нентов в сплавах, исследовать кинетику фазовых пе- реходов, ядерных релаксац. процессов, миграцию спи- ( нового возбуждения, в т, ч. в неупорядоченных спино-1 вых системах, идентифицировать короткоживущие де-1 фекты в кристаллах, исследовать спиновые волны в i магнетиках и т. д. [c.72]

СВЕРХТЕКУЧАЯ МОДЕЛЬ ЯДРА — обобщение одночастичноЁ оболочечной модели ядра, учитывающее парные корреляции нуклонов вблизи поверхности Ферми в средних и тяжёлых ядрах, С. м. я. опирается на понятие остаточного взаимодействия нуклонов. Согласно модели оболочек, значит, часть реального нуклон-нук-ловного взаимодействия может быть учтена с помощью введения среднего, самосогласованного поля ядра, в к-ром нейтроны и лротгнш движутся почти независимо. Неучтённая часть нуклон-нуклонного взаимодействия— т. н. остаточное взаимодействие — чрезвычайно важна для понимания мн. свойств ядра. Если остаточное взаимодействие имеет характер притяжения, то оно существеннейшим образом изменяет движение нуклонов вблизи поверхности Ферми, придавая ему Коррелированный характер. Для двух взаимодействующих частиц с противоположными импульсами и направлениями спинов, находящихся у поверхности Ферми, принцип Паули ограничивает возможное взаимодействие. В результате оказывается, что трёхмерный потенциал Для пары частиц у поверхности Ферми даже при [c.453]

Притяжение между тождеств, нуклонами в синглет-ном (спин А = 0) i-волновом состоянии приводит к аналогичному эффекту в атомных ядрах (см. Сверхтекучая модель ядра). Однако при этом оказывается, что размер формально введённой куперовской пары порядка или даже больше размера ядра (- й/1/тдг Д Ю фм, т. к, в средних и тяжёлых ядрах Д — 1 МэВ). Поэтому реально связанное состояние пары нуклонов в ядро не образуется II можно говорить только о парных корреляциях протонов и нейтронов в средних и тяжёлых ядрах. Тем не менее многие качеств, эффекты сверхтекучести в атомных ядрах проявляются. Как и в случае электронов в сверхпроводнике, изменяется одно-части чвый спектр нуклонов. Если в несверхтекучем ядре он определяется одночастичными анергиями нуклонов в среднем поле ядра (см. Оболочечная модель ядра), то при учёте корреляции энергии частичных и дырочных возбуждений вблизи поверхности Ферми нейтронов и протонов даются выражением [c.457]

Корреляция в движении ядерных спинов приводит к сдвигу частогы ЯМР, нропорииональпому ср. ядерной намагниченности. Величина этого сдвига растёт с понижением темн-ры как Т, де Т д — гемп-ра системы ядерных спинов [6]. [c.18]

Свободная энергия модели Изинга определяется наибольшим из двух собств. значений трансфер-матрицы. Однако при Т=Н=а оба собств. значения совпадают, обращая при этом корреляц. длину в бесконечность. Это означает, что в одномерной модели Изинга точка Т=Н=0 является критической точкой. Полученный результат есть следствие общей теоремы теории фазовых переходов, согласно к-рой дальний порядок (см. Дальний и ближний порядок) в системе возникает только тогда, когда наибольшее собств. значение трансфер-матрицы асимптотически вырождено. Такое поведение согласуется также с тем, что для одномерных систем с взаимодействием конечного радиуса вклад в свободную энергию от энтропийного слагаемого преобладает, и упорядоченное состояние оказывается термодинамически неустойчивым. В случае же с бесконечным радиусом взаимодействия собств. значения трансфер-матрицы становятся вырожденными, что соответствует фазовому переходу. Каждый спин системы при этом взаимодействует со всеми остальными спинами, так что вся цепочка представляет собой единый кластер, т. е. модель преобразуется в решётку с бесконечным координац. числом (т. н. бесконечномерная модель), для к-рой точным оказывается среднего поля приближение. [c.151]

Квазичастичныя спектр при наличии сильной корреляции. Первые важные результаты о поведении систем с большим U JV были получены Хаббардом с помощью метода расцепления ур-ний движения для двухвременных /рина функций. Простейшее расцепление (известное в литературе как приближение Хаббард-1 ) основано на том, что в гамильтониане (1) кулоновский член диагонален в узсльном представлении, поэтому корреляции на одном узле могут быть учтены точно оно приводит к следующему спектру квазичастичных состоянии с импульсом к и спином (т [c.392]

Корреляционная длина и параметр обрезания. В основе построения преобразований РГ для описания критических явлений лежит общая физ. идея существенного сокращения эфф. числа степеней свободы микроскопия. физ. системы (аналогично тому, как это имеет место в термо- или гидродинамике при пертходе от микроскопии, к макроскопич. описанию). Условиями такого сокращения являются наличие в системе взаимодействий только с коротким радиусом, а также резкое возрастание корреляционной д л и н ы (или, что то же, радиуса корреляции го) вблизи критич. точки Т -, величина характеризует мин. размер области, в к-рой свойства вещества в достаточной степени передают свойства макроскопич. образца. При больших значениях весьма правдоподобной выглядит гипотеза подобия (см. ниже), приводящая к явлению универсальности, т. е. независимости физ. свойств системы от деталей строения гамильтониана (в т. ч. от значений входящих в него констант связи разл. взаимодействий). Существенными оказываются лишь значения размерностей п к d, где п характеризует симметрию параметра порядка (т. е. число компонент вектора спина или квазиспина см. Спиновый гамильтониан), а d—число измерений пространства дискретной решётки соответственно все квазиспино-вые модели подразделяются на классы эквивалентности (п, d) (рис. 1). [c.622]

Измерение электромагнитных моментов ядер в возбуждённых состояниях. Для этого развиты методы, основанные на наблюдении прецессии ядерного спина за счёт сверхтонкого взаимодействия магн. дипольного момента ядра с внеш. магн. полем или электрич. квадрупольного момента с градиентом злектрич. поля, создаваемого внешними по отношению к ядру полями, напр, внутрикристал-лическим полем. Для состояний с временами жизни более 10 с частота прецессии может быть измерена методами возмущённых угл. распределений у-квантов и угл. корреляций. По частоте прецессии может быть определён соответств. ядерный момент, если внеш. поле известно из независимого эксперимента. С др. стороны, ядра с известными магн. дипольными и электрич. квадрупольными моментами изомерных состояний интенсивно используются как зонды в кондснсир. средах для определения действую-П1ИХ на эти ядра электрич. и магн, полей, создаваемых электронами атомных оболочек, и их зависимости от внеш. параметров (темп-ры, давления и .др,). [c.658]

Сверхтекучая модель ядра. Игорные корреляции сверхпроводящего типа возникают в ядре за счёт т.н. остаточного взаимодеиствия между нуклонами, той части реального нуклон-нуклоаного взаимодействия, к-рая не включена в самосогласованный потенциал ср. поля об( )- Эмпирически отмечалась энергетич. выгодность двум нуклонам на орбите nlj образовать пару со скомпен-сир, спинами, т.е. с полным моментом /=0, Такая пара подобна куперовской паре электронов с противоположными импульсами в сверхпроводнике. Притяжение между нуклонами в указанных состояниях вблизи поверхности Ферми обусловливает сверхтекучесть атомных ядер. [c.689]

Сверхтекучая модель предсказывает разрушение парных корреляций в ядре при достаточно больших спинах (/ 1). Это явление, аналогичное разрушению сверхпроводимости сильным магн, полем, проявляется в скачкообразном возрастании момента инерции J в данной вращат. полосе при нек-ром критич. значении спина /,р 60. Отчётливо это пока не обнаружено, однако при изучении высокоспиновых состояний ядер (/<20—30), возбуждаемых в реакциях с тяжёлыми нонами, наблюдалось немонотонное изменение У при возрастании / (обратный загиб). В районе значений спина /fl( 12—16) увеличение угл. момента / приводит не к увеличению угл. скорости вращения to, а к её уменьшению вследствие того, что резко увеличивается момент инерции ядра J. Это изменение связано с тем, что вблизи точки Ig происходит пересечение основной вращат. полосы ядра (/ = О ) с возбуждённой полосой, построенной на внутр. состоянии ядра, в к-ром одна из куперовских пар на нейтронной орбите разрушается и спины этих двух нуклонов уже не компенсируют друг друга, а оба выстраиваются параллельно вращат. моменту. При этом меняется деформация ядра, увеличивается момент инерции, изменяются магн. характеристики ядра. [c.689]

Смотреть страницы где упоминается термин Корреляция спинов : [c.440] [c.63] [c.63] [c.369] [c.286] [c.158] [c.164] [c.417] [c.417] [c.418] [c.436] [c.267] [c.195] [c.196] [c.413] [c.413] [c.330] [c.467] [c.457] [c.18] [c.205] [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...