Спин-орбитальная связь

Важнейшим свойством ядерных сил также является зависимость их величины от взаимной ориентации спина и орбитального момента движения каждого нуклона, т. е. спин-орбитальный характер. Спин-орбитальное взаимодействие играет значительную роль в ядрах и составляет примерно 10% от общей энергии взаимодействия. Учет спин-орбитальной связи достаточно правильно передает эмпирическую последовательность энергетических уровней и значения магических чисел (см. 31). [c.136]

Рис. 57. Схема ядерных уровней при наличии спин-орбитальной связи.

Заметим, что учет спин-орбитальной связи типа (V.14) достаточно хорошо передает эмпирическую последовательность энергетических уровней и значения магических чисел 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, если выбрать для у а V г) соответствуюш,ие значения. [c.189]

Зависимость ядерных сил от скорости частиц при высоких энергиях взаимодействия [из различия б( р2)-, 6( pi)- и б(3/7о)-фаз для (р—р)-рассеяния при Т 400 Мэе, свидетельствующего о сильной спин-орбитальной связи]. [c.88]

Физическую природу магнитной анизотропии впервые установил Н. С. Акулов. В ферромагнитном кристалле имеются взаимодействия, которые ориентируют намагниченности вдоль определенных кристаллографических направлений (осей легкого намагничения). К этому приводит перекрытие электронных орбит спиновые моменты взаимодействуют с орбитальными из-за наличия спин-орбитальной связи, а орбитальные моменты, в свою очередь, взаимодействуют с кристаллической решеткой за счет существующих в ней электростатических полей и перекрытия волновых функций соседних атомов. [c.347]

Сильным магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействия с которым магнитного момента атома больше энергии спин-орбитального взаимодействия. В результате спин-орбитальная связь разрывается. Явление разрыва спин-орбитальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена Бака. Линии излучения расщепляются на три линии с величиной расщепления, равной нормальному зеемановскому расщеплению, т. е. в результате эффекта Пашена Бака сложный эффект Зеемана превращается в простой. [c.253]

Разрыв спин-орбитальной связи [c.253]

Второе слагаемое в (3.5) описывает спин-орбитальную связь. Оно максимально при параллель- [c.92]

Здесь S, I, ] — целые или полуцелые спиновое, орбитальное и результирующее квантовые числа соответственно. Фактор g принимает значение 2 для чисто спинового момента и значение 1 для чисто орбитального движения. Если электроны движутся в силовых полях, то происходит изменение ( сдвиг ) g-фактора, обусловленное взаимодействием спинового и орбитального моментов количества движения (спин-орбитальная связь). В кристаллах g-фактор является анизотропной величиной, зависящей от зонной структуры и дефектов решетки. По аналогии с (10) ядерный магнитный момент Цк связывает с механическим моментом ядра J соотношением [c.33]

Вычислить параллельную и перпендикулярную компоненты g-фактора через константу спин-орбитальной связи. [c.54]

В ядре имеет место сильное взаимодействие между орбитальным механическим моментом / и его спином 5. Говорят, что в ядре существует сильная спин-орбитальная связь. В результате этой связи уровень энергии нуклона для данного значения квантового числа I (за исключением /=0) расщепляется на два подуровня, характеризуемых значениями полного момента количества движения /, равными /+72 и /—72, которые соответствуют проекциям спинов +72 и —72- На каждом из этих подуровней может разместиться (2/ + 1) нейтронов и (2/+1) протонов. При постепенном заполнении уровней сначала заполняются уровни /+72. а затем уровни /—72- При сделанных предположениях о потенциальной яме разность энергий между уровнями /+7г и /—7г для данного значения I довольно велика и увеличивается с возрастанием /. Уже при /, равном 4, разность энергий так велика, что нуклоны, занимающие уровень /+7г, и нуклоны, занимающие уровень /—72, находятся по существу в разных оболочках. [c.63]

В случае отсутствия спин-орбитальной связи поляризация равна нулю. [c.178]

При большой спин-орбитальной связи можно описывать вращательные уровни каждой компоненты дублета через эффективное значение [c.83]

В электронных состояниях, не вырожденных орбитально, спин-орбитальная связь обычно очень мала точно так же, как в электронных состояниях Е линейных или двухатомных молекул (случай Ъ но Гунду), но с увеличением / и А" она возрастает. Введем теперь, как и для линейных молекул, квантовое число N полного момента количества движения, за исключением снина, которое заменит J во всех предыдущих формулах для симметричного волчка. Прибавляя к 3" спин получаем полный момент количества движения [c.89]

До сих пор мы всегда сравнивали расстояние между уровнями Ландау рЯ с 7 и (г, но ке сравнивали эту величину с шириной запрещенной полосы в электронном энергетическом спектре, которую мы обозначим через е . Очевидно, что если рЯ станет порядка eg (а на самом деле, как мы увидим ниже, еще задолго до этого), простое квазиклассическое квантование уже неприменимо. Обычно расстояние между магнитными уровнями порядка 10 эВ на 1 Э, в то время как энергии, характеризующие зонную структуру, порядка 2—10 эВ. Но есть случаи, когда энергия расщепления зон существенно меньше 1 эВ. Наиболее известным является случай, когда расщепление вызвано спин-орбитальной связью электронов. Речь идет о следующем. Вполне возможен Рис. 10.11 случай, когда уровни электрона, движущего- [c.172]

Таким образом, это малый эффект, однако, он может оказаться существенным, когда речь идет о снятии вырождения уровней. Например, представим себе случай, изображенный на рис. 10.11, когда две зоны соприкасаются в точке, которая соответствует максимуму энергии для одной зоны и минимуму—для другой. В этом случае спин-орбитальная связь может снять вырождение, что приведет к появлению малой щели в энергетическом спектре. [c.172]

Нарисуем электронные орбиты согласно модели свободных электронов ( 14.3). Для этого изобразим окружности с центром в центре каждого шестиугольника. Эги окружности пересекаются. Как всегда, пересечение в действительности снимается, получается замкнутый контур в середине и треугольные контуры по краям шестиугольника. Существенно здесь то, что снятие вырождения происходит только за счет спин-орбитальной связи. При малых полях периоды осцилляций де Гааза—ван Альфена определяются площадями, заштрихованными на рис. 10.14. Но если поле достаточно велико, то восстанавливается орбита свободного электрона и получается сечение, большее площади шестиугольника. [c.175]

М. Гепперт-Майер указала другой выход из затруднения. По ее мнению, все уровни, которым соответствуют квантовые числа I -ф О, испытывают расщепление на два подуровня из-за наличия спин-орбитальной связи, т. е. из-за наличия зависимости ядерного взаимодействия от взаимной ориентации спина и орбитального момента движения нуклонов. [c.186]

Эффективные значения J п g для иона в кристалле могут очень сильно отличаться от соответствуюпщх значений для свободных ионов. В случае замораживания орбитальных уровней (см. п. 4) Z, = 0, J =S и g = 2, однако на практике восприимчивость может даже стать анизотропной, так что g должно быть тензорной величиной. Это может быть обусловлено, например, неполным заморажпванием орбитальных уровней (в этом случае J может стать меньше, чем S) или совместным действием электрического поля п спин-орбитальной связи. [c.463]

Слабым магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействий с которым орбитального магнитного момента и спинового магнитного момента меньше, чем энергия спин-орбитального вэаимодействия. Благодаря этому с магнитным полем взаимодействует полный магнитный момент атома как целое, а спин-орбитальная связь не разрывается. В этом случае наблюдается сложный (или аномальный ) эффект Зеемана. Если полный спин атома равен нулю, то в слабом поле наблюдается простой (или нормальный ) эффект Зеемана. [c.251]

В качестве примера рассмотрим расщепление в сильном магнитном поле уровней S и Р атома натрия, которое для слабого поля и юбражено на рис. 83. Расщепление этих уровней в сильном магнитном поле показано на рис. 85. Прежде всего заметим, что из-за разрыва спин-орбитальной связи нельзя говорить о полном моменте атома. Благодаря этому уровень Рц2 уже не отличается от уровня поскольку оба они теперь характеризуются одинаково как уровни с одним и тем же значением L= 1 и незаниси- [c.253]

Хотя в сильном магнитном поле спин-орбитальная связь разорвана, определенное спин-орбитальное взаимодействие все же существует. Однако энергия этого взаимодействия меньше энергии взаимодействия орбитального и спинового магнитного моментов с магнитным полем. Если учесть это остаточное спин-орбитальное взаимодействие, то оно дает дополнительное мульгиплетное расщепление, приводящее к возникновению тонкой структуры линий в эффекте Пашена-Бака, которая здесь не рассматривается ввиду ее малости. [c.254]

Спин-орбитальная связь нарушает автономность орбитального и спинового дви/кени . В результате поле / / действует не только на заряд электрона, но и на его спиы, что вызывает К. р. Он возбуждается на частоте и на комбинац. частотах (и— [c.426]

Характер расщепления кристаллическим полем энергетических уровней ионов редкоземельных металлов, парамагнетизм которых обусловлен глубоколежащими 4)-электронами, определяется симметрией этого поля. Воздействие кристаллического поля на парамагнитные ионы незначительно по сравнению со спин-орбитальной связью, и величины интервалов между подуровнями ссотавляют 10 см-. За исключением ионов С(1+ , Еи+ (наличие З-состояний) во всех редкоземельных металлах наблюдается сильная спин-решеточная связь, что позволяет наблюдать спектры ЭПР лишь при низких температурах (см. раздел 9.3.2). [c.181]

В работе [730] методом моментов в рамках приближения сильной связи изучалась электронная структура кубооктаэдрических (ГЦК) кластеров Pt (w = 13-г-923). Конкретно вычислялась локальная ллотность электронных состояний (LDS) и оценивалось влияние спин-орбитальной связи. Вкратце идея метода заключается в вычислении моментов fX функции плотности электронных состояний. Эти моменты связаны с одноэ.лектронным гамильтонианом Н соот-лошением [c.242]

Различное поведение частиц А1 и, например, Sn объясняют разной степенью спин-орбитальной связи, которая стремится разорвать и опрокинуть спины спаренных электронов. Но каждый неснарен--ный электрон вносит свой магнитный момент, увеличивающий значение Xi а следовательно, и К. Аналогично действует повышение температуры. Полагают, что у А1 спин-орбитальная связь гораздо слабее, чем у других металлов. Следует подчеркнуть, во-первых, качественно одинаковое поведение температурной зависимости сдвига Найта у частиц типичного сверхпроводника (Sn) и типичного несверх-нроводника (Си), во-вторых, отсутствие каких-либо особенностей этой зависимости при переходе частиц А1 и Sn в сверхпроводящее состояние (см. [81). [c.276]

Во всех случаях сдвиг Найта хорошо объясняется размерным квантовым эффектом с учетом различия спин-орбитальной связи. С другой стороны, вследствие дискретности электронных энергетических уровней взаимное опрокидывание ядерных и электронных снинов малой частицы затруднено, ибо не всякое изменение энергии допустимо. В свою очередь, это должно повлечь за собой удлинение времени ядерной снип-решеточной релаксации. Однако измерения Tj не подтвердили ожидаемую аномалию, хотя результаты для сдвига Найта отчетливо указывают на существоваяие квантовых размерных эффектов (см. [8]). Причина этого разногласия нока неизвестна. [c.276]

Аналогичное соотношение, но с другим показателем степени действует и для частиц А1. При увеличении магнитного поля монотонно уменьшается и, наконец, достигает значения для массивного ( лова. Отсутствие максимума, наблюдаемого на кривой Т Н) для частиц А1 при низких магнитных полях, объясняли более сильной спин-орбитальной связью в частицах Sn. Критическое поле для частиц Sn диаметром 150 А имеет значение 38 кЭ и спадает с уменьшением размера частиц по закону в соответствии с теорией Де Жена и Тинкхэма. Чтобы подавить сверхпроводимость и извлечь в чистом виде квантовый размерный эффект, необходимо приложить полеЯ Я . Однако вплоть до Я 30кЭ аномалии не наблюдались, ибо таким полем можно расстроить сверхпроводимость только в довольно крупных частицах, где квантовый размерный эффект трудно обнаружить. [c.278]

Если спин электрона связан с группой СНз, то следует ввести систему осей, закрепленную в волчке СНз. Тогда мы получаем правила преобразования углов Эйлера, приведенных в табл. 10.21, и таблицу характеров спиновой двойной группы, которая совпадает с таблицей характеров группы sv(M)2 (см. табл. А. 8). Характеры полуцелых представлений зависят от того, с какой системой осей, закрепленных в волчке, связан нечетный электрон посредством оператора спин-орбитальной связи. Характеры спиновых двойных групп для нежестких молекул [c.408]

Наличие структуры в первой полосе собственного поглощения бромистых и иодистых соединений щелочных металлов Гильши Поль [1] приписывали спин-орбитальному расщеплению основного состояния атомов брома и иода и полагали, что только малая разность энергии между компонентами дублета и в случае хлористых соединений не позволяет обнаруживать также и у них дублетной структуры. Однако спин-орбитальной связью в атомах галоида может быть обусловлено не более двух максимумов, тогда как первая полоса поглощения, по-видимому, состоит из большего числа компонент. [c.16]

В электронно-колебательных уровнях с К О ( 2), которые существуют при нечетных Уа, расщепление отсутствует. Но с увеличением А два состояния 2 с данными Уг отталкиваются друг от друга под совместным влиянием снин-орбитального и электронно-колебательного взаимодействий (фиг. 8). Электронно-колебательная энергия и в данном случае описывается уравнением (1,47), а расщепление двух состояний 2 — уравнением (1,50), если в этих уравнениях положить = 0. В то время как в правой части фиг. 8 с исчезновением спип-орбитальной связи одно состояние 2 является состоянием 2", а другое — 2 +, в центре и в левой части фиг. 8 нри сильной спин-орбитальной связи характер (- -) или (—) становится неопределенным в левой части фиг. 8 состояния 2 больше похожи на состояния случая с по Гунду для двухатомных молекул (см. [22], стр. 236, русский перевод стр. 174). [c.44]

В формуле (1,92) второй член в скобках много меньше единицы, пока А не слишком мало, и поэтому эффективные значения В отличаются от [ ] не очень сильно. Более важен тот факт, что постоянная расщепления у имеет заметную величину. Значение у было бы мало, только если бы постоянная снин-орбитальной связи А была мала в сравнении с (Уд + 1) e oj [см. уравнение [1,48)]. Даже тогда, когда постоянная спин-орбитальной связи лишь умеренно велика, второй член в скобках в уравнении (1,93) заметно меньше единицы, и поэтому спиновое расщепление электронно-колебательных уровней 2 имеет большую величину таким образом, постоянные 7 могут достигать значений порядка т. е. могут быть намного большими, чем в электронных состояниях 2. [c.80]

Уравнения (1,97) снраводливы, даже когда Д V мало в сравнении с 2В/, т. е. когда уравнения (1,91) и (1,94) неприменимы. Но будем приводить формулы для этого случая (фактически они очень похожи на уравнение (5,28а) тома I [22], стр. 233). Вместо этого рассмотрим приведенную на фиг. 30 корреляцию уровней при Д V 2 J и малом значении 8 (крахшие слева) с уровнями при средней спин-орбитальной связи и малом значении 8 (в центре). На этой же фигуре справа показана корреляция со случаем, когда электроннно-колебательная связь (е) велика в сравнении со спин-орбитальной связью, которая сама по себе имеет заметную величину. Эта часть фигуры наглядно показывает переход от случая с по Гунду к случаю Ь, когда электронно-колебательная связь из малой становится большой [от ешз (У2 + 1) к еша (уг + 1) >. 4 ]. Схема показывает, почему в промежуточной области, когда спин-орбитальная и электронно-колебательная связи являются величинами одного и того же порядка, в каждом состоянии 2 существует большое удвоение, которое равным образом можно рассматривать и как Р-. и как р-удвоение. [c.82]

Р = 1), расщепляются электронно-колебательные уровни 2i. Электронноколебательные уровни и остаются одиночными, и их характеристики ( + ) и (—) хорошо определены. Когда спин-орбитальная связь мала (случай Ъ по Гунду) и три комионенты каждого электронно-колебательного состояния при нулевом вращении расположены близко друг к другу, существует расщепление, линейное относительно N, и точно так же, как в электронно-колебательных состояниях постоянные расщепления у [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...