Спинового эха метод

Спинового эха метод 416 Стандарт времени, длины 43, 44 Стоксов нмпульс в нестационарном режиме 445 Стоксовых фотонов скорость генерации 389 [c.511]

Б гл. П было показано, что для свободных спинов форма сигнала затухания свободной прецессии является фурье-преобразованием распределения ларморовских частот. Б настоящей главе этот результат обобщен на случай лоренцевой формы линии, обусловленной наличием релаксации и соответствующей экспоненциальному затуханию свободной прецессии. Б гл. IV будет показано в общем виде, что форма сигнала свободного затухания является фурье-преобразованием формы ненасыщенной линии. Таким образом, в отличие от экспериментов со спиновым эхо методы свободной прецессии редко могут дать информацию, недоступную при наблюдении резонансной линии стационарными методами. [c.63]

Регистрация быстропротекающих процессов. Метод ЯМР-спектроскопии обладает тем несомненным преимуществом, что измерения можно выполнить за очень короткий промежуток времени — порядка величины времени релаксации (от единиц до сотен микросекунд). Воздействия типа ударных давлений и т. п. фиксируются по изменениям неоднородно уширенных линий ЯМР способом спинового эха. Величины импульсов и интервалы между ними подбирают экспериментально для конкретного вида спектра ЯМР по следующим условиям [13.31] [c.194]

В последующих работах [803, 807] методом спинового эха измерялось время Ti в частицах Sn диаметром 70—450 А. Довольно грубая оценка показывает, что критическое поле в этих частицах определяется главным образом орбитальным движением электронов. Как и для частиц А1, получена зависимость 7 j exp(A/A B7 ) в области температур около Гд. Увеличение значения Д при уменьшении размера частиц указывает на рост амплитуды флуктуаций. Зависимость Г (Т) удовлетворительно согласовывалась с модифицированной теорией Соне, принимающей во внимание спин-орбитальное взаимодействие. Некоторое отступление от этой теории при низких температурах объясняли проявлением квантового размерного эффекта не учитываемого теорией. Размерная зависимость описывается соотношением (Г = 1,6 К). [c.278]

Точная интерпретация приведенной кривой и подобных ей усложняется тем обстоятельством, что форма линии, будучи гауссовой, изменяется до лоренцевой при высоких температурах. Гораздо большая точность может быть достигнута при прямых измерениях методом спинового эхо [76] концепция температурного сужения ширины линии обсуждается в [77]. [c.273]

В высокочастотной спектроскопии этот метод известен под названием спинового эха. Он нашел практическое применение, в частности, для определения времени релаксации т. В оптической спектроскопии в последние годы были проведены соответствующие эксперименты в [c.416]

Эффективные возможности для исследования Р. м. в ферромагнетиках дают нелинейные высокочастотные эффекты, приводящие к параметрич. возбуждению спиновых волн нри достаточно высоком уровне мощности высокочастотного магнитного поля. Этот метод [8] позволяет определять времена жизни рае личных спиновых волн и, следовательно, анализировать роль различных механизмов релаксаций. Р. м. в парамагнетиках (электронных и ядерных) также изучают на основе исследования нелинейных эффектов, таких, нанр., как спиновое эхо. [c.414]

При использовании серии импульсов, как в методе спинового эха, применяются в основном две методики некогерентных ж когерентных импульсов. Осциллирующее радиочастотное поле, созданное в катушке серией импульсов, появляющихся в моменты времени ii, I2,. . ., с длительностью ti, t2,. . t, может быть представлено функцией [c.92]

Из кривых фиг. 41 следует, что при малых значениях Я,, обратная ширина не зависит от образца и пропорциональна Н1. Это понятно, так как пока уН ( мало по сравнению с шириной распределения частот (д2) Л только часть Н1 /(а ) спинов, для которых разброс по частотам порядка I , затрагивается импульсом и дает вклады в сигнал. С другой Стороны, при уЯ1 I > (а ) выявляются существенные особенности распределения f (а). В этом случае метод спинового эха становится мощным орудием изучения напряжений и дефектов в кубических кристаллах. С точки зрения методов измерения, крайне необходимо, чтобы импульсы были когерентны между собой, поскольку амплитуды различных эхо когерентно накладываются на всегда существующий не зависящий от времени сигнал Еа (1). [c.230]

К тому же образцу прикладывались одновременно 90°-импульсы, действовавшие на каждый сорт спинов, после окончания действия которых начиналось затухание поперечной намагниченности. Это затухание было изучено методом спинового эха ж в соответствии с теорией описывалось одной экспонентой с постоянной времени, одинаковой для каждого сорта спинов [c.313]

Несмотря на то что прецессирующая намагниченность исчезает через время 6, которое вследствие общих свойств фурье-преобразования имеет порядок 1/6 (б — ширина функции формы), ее возможно восстановить до первоначальной величины наложением второго радиочастотного импульса соответствующей длительности. Метод исследования, основанный на этом принципе, известен под названием спинового эха . [c.37]

Существование принципиального различия в природе механизмов уширения, описываемого членом 1 Т в уравнениях Блоха, и уширением, обусловленным неоднородностью поля, станет еще более ясным в дальнейшем при обсуждении методов спинового эха. [c.52]

В частности, трудно было интерпретировать первые измерения времен релаксации [11], основанные на изучении поведения сигналов при насыщении, при модуляции внешнего поля и при наличии уширения, вызванного неоднородностью этого поля. Перечисленные методы были заменены прямыми методами с использованием импульсной техники, спинового эха или адиабатического быстрого прохождения. [c.89]

Квадрупольные взаимодействия по своей природе существенно статичны, поэтому для их изучения можно применить нестационарный метод спинового эха [15]. Этот метод, кроме дополнительной информации о несовершенных кристаллах, если только он способен ее дать, обладает сам по себе некоторыми очень интересными особенностями и поэтому будет описан более подробно. Обычное простое объяснение затухания сигнала свободной прецессии и образования спинового эха при помощи чисто классического представления о прецессирующих моментах не может быть использовано, так как характер квадрупольного уширения существенным образом отличается от характера магнитного уширения, обусловленного неоднородностями магнитного поля. Необходимо квантовомеханическое описание. Гамильтониан квадрупольного взаимодействия для данного спина можно в первом приближении заменить его [c.225]

С другой стороны, при уНх I > (а ) выявляются существенные особенности распределения i а). В этом случае метод спинового эха становится мощным орудием изучения напряжений и дефектов в кубических кристаллах. С точки зрения методов измерения крайне необходимо, чтобы импульсы были когерентны между собой, поскольку амплитуды различных эхо когерентно накладываются на всегда существующий не зависящий от времени сигнал 1). [c.230]

Квадрупольные уровни в слабом поле или при отсутствии магнитного поля исследовались с помощью импульсной методики [19] аналогично тому, как это делалось при изучении зеемановского резонанса методом свободной прецессии или спинового эха. [c.241]

В тщательно выполненном эксперименте [5] было измерено Т в воде при изменении температуры от О до 100° С. Оказалось, что Ti (0°) = 1,59 сек а Ti (100°) = 11,55 сек, В этом же интервале температур методом спинового эха А, описанным в гл. П1, был точно измерен коэффициент самодиффузии D. Установлено, что отношение (Дт]/Г)/(Дт]/Г)25 постоянно с точностью до 10%, а отношение Ti IT) Ti IT)2b постоянно с точностью до 15% во всей указанной области температур. Экспериментальная ошибка [c.303]

При более низких температурах экспериментальное значение второго момента линии согласуется с точностью до экспериментальных ошибок теоретическим значением для жесткой решетки. При увеличений температуры начинается сужение линии, обусловленное движением, и при температуре около 20° С линия становится настолько узкой, что ее действительная ширина маскируется различными приборными эффектами, такими, как неоднородность поля и его модуляция. К счастью, в рассматриваемом случае оказывается возможным провести исследование ширины линии до более высоких температур, используя метод спинового эха [14]. Выше 20° С линия сильно сужается, и из теории, рассмотренной в разделах Б и В настоящей главы, следует, что она имеет форму, очень близкую к лоренцевой. Затухание свободной прецессии в однородном магнитном поле или поведение огибающей эха в неоднородном поле должны быть близкими к экспоненциальному закону с постоянной времени Гг, которая связана с расстоянием ЬН между пиками производной следующим равен- ством [c.423]

Импульсные методы получили распространение в ЯМР, ЯКР и отчасти в ЭПР. При этом вещество подвергается действию короткого мощного радиочастотного импульса, переводящего систему частиц в когерентное нестационарное квантовое состояние, являющееся суперпозицией состояний ) II / ). Возникающее при этом движение ансамбля частиц (в случае магн. резонанса — когерентная прецессия спинов вокруг постоянного магн. поля) генерирует в датчике сигнал свободной индукции Взаимодействие частиц друг с другом и с раз л. полями приводит к потере когерентности и затуханию Р(Ь) с характерным временем поперечной релаксации Т2. Ф-ция Р(%) содержит полную информацию о спектре поглощения и связана с ним преобразованием Фурье. Применение двух и более последоват. импульсов позволяет частично компенсировать потерю когерентности (см. Спиновое эхо), ч.то повышает чувствительность и разрешающую способность метода. [c.235]

Особую роль ЯКР играет при исследовании т. н. несоизмеримых фаз, где линии ЯКР обладают характерной формой со всплесками интенсивности поглощения, отражающей существование в кристалле неоднородного состояния [3]. Всплески интексивкости соответствуют вкладу тех ядер, к-рые находятся в области экстремумов поля смещений несоизмеримой волны при линейной зависимости частоты ЯКР от параметра порядка, а также экстремумам и нулевым значениям поля смещений несоизмеримой волны при квадратичной зависимости частоты ЯКР от параметра порядка. Характерная форма линии ЯКР позволяет идентифицировать несоизмеримые фазы в кристаллах и определять температурные границы их сушествования. Др. метод идентификащ1н несоизмеримых фаз—исследование ядерной квадрупольной спин-решёточной релаксации. В области существования несоизмеримых фаз ядерная и квадрупольная спин-решёточная релаксация убыстряется. Импульсное возбуждение ЯКР и методы квадрупольного т. к. спинового эха позволяют расширить возможности изучения электрич. и магн. локальных полей в кристаллах, а также наблюдать сигналы и в неупорядоченных системах [4]. [c.675]

Номура и др. [802] исследовали аэрозольные частицы А1 диаметром 80, 100 и 160 А методом спинового эха. Они нашли сильное расширение резонансной линии поглощения энергии по сравнению с массивным металлом, которое было отнесено за счет взаимодействия ядер с неоднородным квадрупольным полем, создаваемым вблизи поверхности фриделевскими осцилляциями электронов проводимости. Измеренный сдвиг Найта линейно уменьшался с температурой, стремясь к нулю при Г—> О К. Наклон этой прямой увеличивался с ростом D. Результаты практически не изменялись при переходе от //=27 кЭ к //=36 кЭ, что свидетельствует о существенном подавлении сверхпроводимости.. Поэтому наблюдаемая температурная зависимость сдвига Найта, по-видимому, полностью обязана поведению Хчет при слабом спин-орбитальном взаимодействии. Авторы полагают, что сигнал ЯМР от частиц А1 с нечетным числом электронов сильно и случайно смещен, вследствие чего он не дает вклада в наблюдаемый пик. [c.277]

Ядерный магнитный резонанс в частицах Pt исследовали в работах [804—806]. Слихтер [804] изучал при Т = (4,2ч-77) К методом спинового эха частицы Pt средним диаметром 9, 27 и 39 А, нанесенные на 1I-AI2O3. Он наблюдал чрезвычайно широкие резонансные пики (до 4,5 кГс при v=74 МГц), форма которых зависела от размера частиц и химической обработки их поверхности. Спин-спиновое (Гг) и спин-решеточное Т врелмена релаксации варьировались в разных местах пика поглощения энергии, но при заданных поверхностной обработке и положении в резонансном пике и Тг были одинаковы для всех размеров частиц. Метод ЯМР позволил выявить образование химических связей поверхностных атомов Pt, когда на частицах осаждалось другое вещество. [c.279]

В работах [805, 806] методом спинового эха исследовали частицы Pt диаметром 33—200 А, осажденные на силикагеле. Наблюдалась аномально широкая резонансная линия, более чем на порядок величины превышающая линию ЯМР в массивной платине. Было найдено, что это уширение линии обусловлено неоднородностью магнитного поля в пределах частиць и убывает как В области температур 1,7—77 К температурная зависимость ширины линии не обнаружена, вследствие чего уширение линии было приписано распределению сдвига Найта внутри частицы, возникающему благодаря фриделев-ским осцилляциям плотности электронных спинов вблизи поверхности металла. Анализ результатов показал, что градиент поля существует Б поверхностном слое толщиной 1,5 0,5 постоянных решетки независимо от размера частиц. Несмотря на эти аномалии, положение пика резонансной линии и значения Т , были такими же, как у массивного металла. [c.279]

Коэффициент диффузии вблизи критической точки исследовав экспериментально лишь в нескольких случаях. В частности, Нобль и Блум [57] провели такое исследование для тана вблизи критической точки методом спинового эха. Их результаты, представленные на фиг. 18, явно свидетельствуют о наличии области понижения коэффициента диффузии. Это подтверждается измерениями Криниц-кого и Паулеса [45] на НС1, выполненными методом ЯМР. Измеряя время релаксации Тi, они обнаружили его понижение в критической точке. Хотя эти измерения указывают на наличие в критической точке небольшой аномалии коэффициента диффузии, они не достаточно точны для определения характера аномалии. Напротив, данные Траппенирса и др. [74, 75] но метану не указывают на какую-либо аномалию в критической точке. Все эти результаты не настолько обстоятельны, чтобы можно было решить, существует ли указанная аномалия, и если да, то одинакова ли она во всех случаях. Наблюдения лишь свидетельствуют о наличии ступеньки у коэффициента диффузии эта особенность поведения последнего в первую очередь подлежит теоретическому изучению. [c.263]

В противоположность стационарному методу спиновое эхо наблюдается niai неоднородности поля, значительно нревы-ап > я/1 шающей естественную ши- [c.566]

Измерсяие Тг в жидкостях. Неоднородность внешнего поля Но не дает возможности определить Тг в жвдкостях путем измерения ширины наблюдаемой линии или свободного затухания. Влияние неоднородности удается исключить при использовании метода спинового эха, а также при наложении резонансного, радиочастотного поля И , с амплитудой значительно большей, чем величина общей неоднородности й.Н внешнего цоля.. Предпсшожт, что в системе координат, вращающейся с частотой а = (средняя ларморовская частота в недостаточно однородном поле), вдоль Яе = Я каким-то способом получена равновесная ядерная намагниченность М%. Если I уЯс I > ИТ и I уН11 >1/Гь то из стационарного решения (111.15) уравнений Блоха приближенно следует, что Йх (оо) —, = Му (со) = М, (да) = О. Начальные условия имеют вид [c.68]

В гл. Ill было показано, что метод спинового эха позволяет при определенных условиях измерить время релаксации У г и, таким образом, получить истинную ширину линии. Последнюю очень трудно наблюдать методом непрерывного воздействия, так как она значительно меньше ширины неоднородности АН внешнего поля. Естественно применить тот же самый метод эха для измерения расщеплений / и б, значительно меньших чем уАН 181. Ниже показано, что амплитуда эха Е 2х) (где X — интервал меяеду начальным импульсом, возбуждающим прецессию, и фазирующим импульсом) имеет, как функция т, осциллирующий характер, изучая который можно получить значения сдвигов б и постоянных взаимодействия /. Эти осцилляции не нужно смешивать с осцилляциями, описанными в разделе Б, 6 в связи с сигналом свободной прецессжж [c.457]

Если сигнал свободной прецессии наблюдается после 90°-импульса, то его форма представляет собой фурье-преобразование функции формы /(с1>),.ж он затухает за время порядка обратной велжчины ширины распределения/(ю), которая равна Т%. Все эти результаты не зависят от природы уширения, выраженного функцией формы /(ю), ж справедливы также при неоднородном уширении. Однако, если использовать метод спинового" эха, [c.498]

В методе нестационарной нутации [8] влияние неоднородности АЯ внешнего поля Яо на измерение преодолевается применением сильного радиочастотного поля Н > АЯ, причем последнее прикладывается к образцу совершенно иным способом, чем в методе быстрого прохождения. Радиочастотное поле Н включается внезапно (неадиабатически) в момент времени = О, и в присутствии этого поля наблюдается последующее движение вектора ядерной намагниченности, которое в этом случае происходит иначе, чем в методах, использующих свободную прецессию и спиновое эхо. Можно провести интересную аналогию между этим экспериментом и свободной прецессией в магнитном поле Земли [5], описанной в 7. В обоих экспериментах вектор ядерной намагниченности прецессирует вокруг слабого и, следовательно, очень однородного (по абсолютной величине) поля, поэтому прецессию можно наблюдать в течение многих периодов. В одном из экспериментов слабым полем является поле Земли, [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...