Ядерный резонанс

Уровни сверхтонкой структуры — это очень тесно расположенные уровни энергии атомов и молекул, связанные с наличием у атомных ядер собственных моментов (ядерных спинов). Разности энергий этих уровней, появление которых обусловлено взаимодействием магнитных и электрических моментов ядер с электронными оболочками атомов и молекул, очень малы и составляют от десятимиллионных до стотысячных долей электрон-вольта. Соответствующие переходы непосредственно изучаются радиоспектроскопическими методами ядерного резонанса (магнитного и квадрупольного). [c.228]

При исследовании полупроводниковых кристаллов широко используются методы двойного электронно-ядерного резонанса и оптич. поляризации ядер (см. Оптическая ориентация h полупроводниках). [c.678]

В настоящее время в СССР и за рубежом ведутся работы по изучению термодинамических методов измерения температуры в области ниже 0°С с помощью акустического, термошумового термометра и термометра, основанного на зависимости квадрупольного ядерного резонанса от температуры [4, 5]. Возможно, что в недалеком будущем один из этих термодинамических методов определения температуры ниже 0°С станет исходным. [c.71]

Оценить ширину линии ядерного резонанса для в двух случаях [c.64]

J > Vat вызывает уширение линии ядерного резонанса. При переходах т- т—1 величина уширения описывается выражением [c.65]

Интенсивность сигнала Z ядерного резонанса пропорциональна п+ —п , следовательно, [c.274]

МОДЕЛЬ ДЛЯ МАГНИТНОГО ЯДЕРНОГО РЕЗОНАНСА [c.150]

Вид члена [ (ЦШ)М.]н, описывающего релаксационные механизмы, зависит от конкретных экспериментальных условий. Объясним их на примере, типичном для исследований ядерного резонанса. Исследуем протонный резонанс (й к =3,4-10 мс А ) пусть образец состоит из воды, к которой в небольшой концентрации добавлены ионы Ре +, оказывающие существенное влияние на релаксационные процессы. Пусть в направлении г приложено сильное постоянное магнитное поле Нд порядка 10 А/м. Это постоянное поле создает равновесную намагниченность [c.152]

Мы ВИДИМ, ЧТО интенсивность излучения пропорциональна квадрату числа частиц, в отличие от некогерентного спонтанного излучения, интенсивность которого пропорциональна первой степени числа частиц. Этот коллективный эффект излучения является оптическим аналогом свободного индукционного распада в спектроскопии ядерного резонанса и поэтому называется также оптическим свободным индукционным распадом. Само собой разумеется, что эти процессы спонтанного излучения должны быть описаны на основе квантовой теории однако квантовые расчеты приводят в основном к тем же самым результатам—например, в том, что касается зависимости интенсивности от числа частиц [9, 3.21-1]. Коллективный эффект поляризации и излучения затухает со временем релаксации т, если справедливо сделанное нами предположение о том, что можно пренебречь влиянием процесса излучения на атомные системы по сравнению с влиянием на них безызлучательных релаксационных процессов. После этого затухания некогерентные спонтанные процессы могут, вообще говоря, продолжаться, пока инверсия не достигнет своего равновесного значения у/- Когерентный и некогерентный процессы отличаются друг от друга не только временной зависимостью, но также и характеристиками выходного излучения и поведением поляризации. [c.414]

Метод магнитного ядерного резонанса (ЯМР), применяемый к чистым металлам и сплавам, основан на том, что ядра ряда изотопов имеют отличный от нуля собственный момент количества движения, так называемый спин (размерность г см - сек = [c.263]

Каждым из этих методов можно исследовать законы поглощения нейтронов, имеющие иногда очень простой вид. В некоторых случаях эффективное сечение поглощения является простой функцией энергии нейтронов, именно оно обратно пропорционально их скорости, т. е. эффективное сечение дается формулой а = a/v ( закон l/v ) (рис. 2). Это не только дает простой закон поглощения, но и указывает причину, по которой медленные нейтроны более активны, чем быстрые. Иногда (в действительности очень часто) закон сложнее имеются, например, элементы, которые поглощают нейтроны по закону, представленному графически на рис. 3. Вообще, при малой скорости действует закон l/v, однако при большей скорости сечение имеет максимумы (резонансы), иногда очень выраженные и узкие, следующие друг за другом довольно сложным образом. Это — явление ядерного резонанса, которого мы не будем здесь подробно касаться. Оно указывает на некоторые свойства ядер, которые были бы трудно наблюдаемы иным способом. [c.108]

Со времени передачи рукописи в английское издательство в начале 1960 г. исследования ядерного магнетизма продолжались. Среди наиболее значительных работ, выполненных за истекшее время, следует упомянуть об изучении ядерного резонанса в применении к ферромагнитным ш анти-ферромагнитным веществам, о замечательных успехах в области динамической поляризации ядер и, наконец, о точном количественном подтверждении гипотезы спиновой температуры во вращающейся системе коор- динат. [c.7]

Мы закончим этот обзор различных способов обнаружения ядерного резонанса в плотном веществе замечанием, что для этой цели с большой пользой могли бы применяться даже статические проявления ядерного магнетизма. Крутящий момент, действующий на ядерную намагниченность образца, подвешенного в неоднородном магнитном поле, может быть изменен путем нарушения этой намагниченности наложением насыщающего радиочастотного поля. Это изменение, отделенное таким образом от значительно большего крутящего момента, действующего на образец благодаря диамагнитной намагниченности электронов, позволяет обнаружить ядерный резонанс. [c.23]

В условиях О. о. ядерный резонанс можно возбудить без внеш. магн. поля Н, если промодулировать поляризацию или интенсивность возбуждающего света с частотой вблизи частоты ларморовой прецессии ядерных спинов в доле HgO S), В этом случае роль внеш. поля Н играет осциллирующее поле электронов Нд. [c.439]

Если в исследуемом образце имеются спинки двух сортов А и В, то состояние насыщения спинов ядер А вызовет исчезновение мультиплетной структуры ЯМ.Р-спектра на ядрах /i-типа. При сильном отличии резонансных частот насыщение переходов с более высокой резонансной частотой вызывает рост интенсивности наблюдаемого сигнала (эффект Оверхаузера). Этот принцип положен в основу, в частности, двойного электронно-ядерного резонанса (ДЭЯР), который как меп од физических исследований технически гораздо сложнее, но более информативен, чем методы ЭПР и ЯМР. Если электрон парамагнитного центра взаимодействует более чем с одним ядром, то расшифровка сверхтонкой структуры спектра ЭПР затруднена. Если к тому же величина сверхтонкого расщепления не превышает ширину отдельной сверхтонкой компоненты, то определение констант сверхтонкого взаимодействия (СТВ) в таких системах невозможно без применения двойных резонансных возбуждений. Метод ДЭЯР снимает трудности определения констант СТВ, позволяет определять лармо- [c.188]

Изучение электронноядерных взаимодействий. Такие величины, как константа сверхтонкого взаимодействия, ядерный g-фактор и др., можно получить, применяя методику двойного электронно-ядерного резонанса или способ дискретного насыщения. Для визуального наблюдения слабых изменений в спектре ЯМР от малых концентраций ядерных спинов (ядра примесных парамагнитных ионов) на насыщенный сигнал ЭПР в отсутствие низкочастотной модуляции Яо подаются импульсы РЧ-поля до достижения условия ЯМР. Регистрируют затухающие периодические осцилляции уровня поглощаемой электронными спинами высокочастотной мощности частоты РЧ-поля, соответствующие наибольшему периоду осцилляции, дают частоту ЯМР с точностью 1 кГц, период осцилляций — амплитуду РЧ-поля на ядерных спинах, затухание амплитуды — ядерные времена релаксации (порядка 200-10 с), т. е. важную информацию об электронно-ядерных взаимодействиях, связанных с присутствием примесей парамагнитных ионов. Примером служит исследование монокристаллов PbjGegOxi, легированных ионами Gd (массовая доля GdaOs в шихте составляет 0,005—0,02%), при температурах 2—4,2 К на частоте 9100 МГц. Параметры электронно-ядерного взаимодействия, рассчитанные из частот ЯМР на ЭПР-переходах — [c.192]

Сигнал ядерного резонанса As в образце QaAs в магнитном поле с индукцией в 1 тл наблюдался при температуре 300 К. [c.63]

Рассчитать относительную разницу в положении линий ядерного резонанса Na в металлическом натрии и водном растворе Na l. Что произойдет с этой величиной в случае насыщенного электронного резонанса Насколько будет смещена линия электронного резонанса по сравнению с ее положением в случае свободного электрона, при наличии сверхтонкого взаимодействия [c.66]

В 1946 г. Блох и Парселл предложили метод ядерной индукции или ядерного резонанса (изложение проблемы дано, например, в работе [9]). Он является важным методом точного измерения определенных свойств атомных ядер и определения атомных структурных параметров, используемых при объяснении физико-химических свойств веществ. Метод заключается в измерении временного хода ядерной намагниченности М. образца в зависимости от внешнего магнитного поля Н. 1). Форма зависимости М. Н.) определяется выбранными экспериментальными условиями. Для типичных случаев, которые мы рассмотрим, зависимость М. Н.) может быть описана уравнениями Блоха (см. вывод в разд. 2.61) [c.150]

Зависимость напряженностей поля от времени играет второстепенную роль. В этой связи следует указать на то, что мы отклонились от метода, часто применяемого при изучении явлений ядерного резонанса. В намеченном выше пути решения искомые величины получаются в инерциальной системе без последуюш,его преобразования к движущейся системе (вращающейся относительно оси2с резонансной частотой). Это обстоятельство может быть важным при определении намагниченности в заданных непериодических магнитных полях. [c.156]

В приведенных выше формулах напряженность поля Я — в килоэрстедах, / — в мегагерцах. Подробнее о методе ядерного резонанса см. [Л. 183]. [c.116]

Много внтгания уделяется исследованию изменений свойств металлов и сплавов при воздействии различного рода излучений. В последнее время мегоды нейтронной дифракции начали применяться к изучению состояния атомов различных комионентов в сплаве, разрабатываются способы изучения ядерного резонанса в металлах и сплавах. [c.196]

В соответствнп с потенциальным характером рассеяния амплитуды (как а , так и а ) должны быть действительными и положительными. Однако ядерные резонансы могут в нек-рой мере нарушать потенциальный характер рассеяния холодных и тепловых нейтронов. С учетом возможности резонансного рассеяния нейтронов (к-рое идет через предварительный захват нейтрона ядром и образование промежуточного ядра) амплитуда рассеяния имеет вид (см. Б рейта—Вигнера формула) Г /2к [c.383]

Физические идеи трактовки этого эффекта принадлежат Блодчбергену, Парселлу и Паунду [9]. Их результаты существенно отличны от результатов теории ширины линий оптического спектра, в которой интенсивные столкновения между атомами (например, имеющие место при разрядах в газах), характеризуемые малыми временами т, ведут к уширению линий. В проблемах, связанных со спином ядра, столкновения мало существенны. В большинстве оптических проблем столкновения атомов столь интенсивны, что фаза колебаний оказывается полностью нарушенной. В ядерном резонансе фаза при столкновениях может изменяться очень плавно, хотя частота при этом может изменяться скачком от одного значения до другого близлежащего. [c.606]

Волновые функции донорных электронов (см. гл. И) охватывают не только центральный атом-донор, но в значительной мере также и сотни атомов кремния большинство этих атомов (92%) является изотопом Si , ядерный спин которого равен нулю, ц поэтому не приводит к сверхтонкому расщеплению, однако 5% атомов являются изотопом с ядерным спином / = 1/2. Ядер ные спины дают дополнительные сверхтонкие расщепления они были впервые изучены Феером при помощи мощной техники двойного электронно-ядерного резонанса ). Эти исследо- [c.612]

Энергии активации, необходимые для осуществления иро-цесса самодиффузии в и Ка, можно определить из измерения температурной зависимости ширины лин и ядерного резонанса. Как уже отмечалось в гл. 17, резонансная линия сужается, когда частота перескоков атома между узлами становится больше, чем частота, соответствующая статической ширине линии. Таким путем в работе Холкомба и Норберга [9] была получена для величина 0,57 эВ, а для На — величина 0,45 эВ. Измерения самодиффузии дали для На также 0,45 эВ. [c.669]

В методе ядерного резонанса, разработанном независимо друг от друга двумя исследовательскими группами, соответственно возглавлявшимися Блохом [111 ж Парселлом [121, обнаружение прохождения через резонанс основано на изменении, происходящем при резонансе в самом электромагнитном устройстве, которое вызывает изучаемые резонансные переходы. Эти явления были описаны несколькими способами, но ни одному из них нельзя отдать предпочтения. Согласно принятой в настоящее время точке зрения, самое простое описание явления (применяемое в основном Парселлом и его сотрудниками) основывается на том, что система ядерных спинов поглощает электромагнитную энергию, излучаемую радиочастотным генератором. Поскольку, как будет показано в гл. II и III, это поглощение пропорциопально электромагнитной энергии, локализованной в резонаторе, катушке или полости, в которых создается поле, вызывающее переходы, то ядерное магнитное поглощение можно рассматривать как дополнительную нагрузку или как изменение добротности Q резонансной цепи возбуждающей системы. Более подробно этот вопрос рассмотрен в гл. III. Электромагнитное обнаружение резонанса имеет важные следствия. [c.20]

Эксперименты по наблюдению ядерного резонанса стационарными методами можно интерпретировать, рассматривая два конкурирующих процесса релаксацию, которая стремится установить больцмановское распределение населенностей, и действие электромагнитного поля, которое стремится нарушить его. Другой (в некоторых случаях более наглядный) способ рассмотрения явления ядерного резошанса состоит в описании его как вынужденной прецессии вектора ядерной намагниченности во внешнем радиочастотном поле. Прецессия наводит в приемной катушке поддающуюся измерению электродвижущую силу. [c.21]

Следует еще обратить внимание на различие в поведении твердых ш текучих (жидких или газообразных) образцов. В твердых телах обычно существует сильное взаимодействие мещду ядерными спянамж, значительно усложняющее явление ядерного резонанса. Влияние этого взаимодействия будет рассмотрено подробнее в последующих двух главах. [c.42]

Не удивительно, что все три составляюпще М пропорциональны Mq. Если начальная поляризация отсутствует, т. е. населенности магнитных энергетических уровней одинаковы, ядерный резонанс наблюдать нельзя. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...