Метод моментов в определении ширины линии магнитного резонанса — страница 2

  • Просмотров 2329
  • Скачиваний 385
  • Размер файла 336
    Кб

температуре, в частности для ионных кристаллов. Энергия диполь-дипольного взаимодействия двух магнитных моментов m1=g1ћI1 и m2=g2ћI2 описывается хорошо известным выражением (1) которое можно переписать в виде W12 = – m2 ∙H12 = – g2ћI2∙H12 , где H12 — локальное поле, созданное первым спином в месте расположе­ния второго спина. (Введение в рассмотрение понятия локального поля очень удобно.) Поскольку ядерные магнитные моменты имеют порядок

10-3 магнетона Бора, или 10-23 CGS, а между ядерные расстояния порядка нескольких ангстрем, то локальные поля в жесткой решетке в общем случае имеют порядок нескольких эрстед. Взаимодействие двух одинаковых диполей в сильном поле Н0 может быть описано с классической точки зрения следующим образом. Первый диполь m1 прецессирует с ларморовской частотой вокруг поля Н0 и, следова­тельно, обладает постоянной составляющей вдоль этого поля

и составляю­щей, которая вращается в плоскости, перпендикулярной полю. Постоян­ная составляющая m1 создает в месте расположения диполя m2 слабое постоянное поле, ориентация которого относительно Н0 зависит от взаим­ного расположения спинов. Если поле Н0 сильное, то на него заметно влияет только параллельная или антипараллельная ему составляющая слабого поля. Так как каждый спин в решетке имеет несколько соседей с различными

относительными положениями и ориентациями, постоянная составляющая локального поля имеет разные значения в различных местах, что приводит к разбросу ларморовских частот и уширению линии. Вращающаяся составляющая m1 создает в месте расположения m2 локальное магнитное поле, вращающееся с ларморовской частотой m1, которая совпадает с ларморовской частотой для m2. В свою очередь она имеет составляющую в плоскости,

перпендикулярной Н0 и, следовательно, может заметно изменять ориентацию m2 благодаря явлению резонанса. Соответствующая ширина линии должна быть порядка величины вращающегося поля. В рассматри­ваемом случае оно того же порядка величины, что и локальное постоянное поле и, следовательно, вносит в уширение вклад сравнимой величины. Необходимо отчетливо понимать, что механизмы, обусловливающие эти вклады в ширину линии, в

действительности различны. Если два спина не являются одинаковыми, то вращающееся поле, созданное m1, не является резонансным для m2 и оказывает на него пренебрежимо малое влияние, в то время как постоянное поле, созданное m1, в месте располо­жения m2 является столь же эффективным, как и в случае одинаковых спи­нов. При прочих равных условиях одинаковые соседние спины оказывают более сильное влияние на уширение резонансной линии,