к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Двойной резонанс

Двойной резонанс - экспериментальный метод, состоящий в наблюдении влияния резонансного возбуждения одной системы на резонансные свойства другой. Д. р. используют для изучения систем, прямое исследование резонансных свойств к-рых затруднено; для изучения взаимодействия между системами и для исследования кинетики установления стационарного состояния при включении и выключении возбуждения. Д. р. даёт возможность пользоваться результатами наблюдения резонансных свойств обеих систем при наличии аппаратуры для наблюдения резонанса только в одной.

Наиб. широкое распространение Д. р. получил при исследовании связанных электронной и ядерной спиновых систем в твёрдом теле. Развитие этого направления было начато в экспериментах P. В. Паунда (R. V. Pound) и теоретич. работах А. У. Оверхаузера (A. W. Overhauser). Этот метод можно проиллюстрировать на примере парамагнетика, обладающего полным моментом ионной оболочки и ядерным спином . Уровни энергии этой системы в магн. поле H представлены на рис. В нулевом магн. поле связанные электронный и ядерный моменты образуют два уровня: синглет, отвечающий нулевому полному меха-нич. моменту системы ядро - электронная оболочка, K=0, и вырожденный триплет, K=1. B достаточно сильном магн. поле, когда зеемановская энергия магн. момента оболочки становится значительно больше энергии сверхтонкого взаимодействия (см. Сверхтонкая структура ),это взаимодействие можно рассматривать как слабое возмущение. Оно приводит к расщеплению зеемановских компонент электронного дублета на два уровня, отличающихся проекцией ядерного спина m_I на направление внеш. поля. Двойной электронно-ядерный резонанс (ДЭЯР) обычно исследуют в сильном магн. поле. Экспериментально наблюдаются переходы двух типов: . Первый из них отвечает электронному парамагнитному резонансу (ЭПР), второй - ядерному магнитному резонансу (ЯМР).

Схема уровней энергии для в зависимости от магнитного поля для положительного магнитного момента; - частоты электромагнитного излучения, вызывающего ЭПР-переходы, -частоты, возбуждающие ЯМР.

При измерении методом ДЭЯР устанавливают величину внеш. магн. поля, соответствующую центру линии ЭПР на заданной частоте (переходы AB' или А-В). Затем увеличивают мощность микроволнового излучения, насыщая ЭПР-переходы. При этом населённость двух уровней, между к-рыми происходят переходы, выравнивается и интенсивность регистрируемого сигнала поглощения обращается в нуль. Затем прикладывают сильное радиочастотное поле на частоте, отвечающей переходам в ядерной магн. системе (AB или А-В¹)в данном магн. поле. Эти переходы вызывают изменение населённости электронного уровня, отвечающего насыщенному переходу ЭПР, что приводит к появлению сигнала ЭПР. Сигнал наблюдается как в условиях насыщения, так и в условиях адиабатически быстрого прохождения линии ЯМР. Д. р. в парамагнетиках позволяет производить прямые измерения малых разностей энергии между ядерными спиновыми подуровнями.

Д. р. представляет собой полезный метод и при исследовании магнитоупорядоченных веществ с большой плотностью энергии сверхтонкого взаимодействия. В таких веществах из-за большого радиуса косвенного взаимодействия между ядерными спинами ядерная намагниченность в процессе взаимодействия ведёт себя как классич. вектор. Поэтому в данных объектах на магнитоупорядоченную электронную спиновую систему действует эффективное поле А<m>, где А - константа сверхтонкого взаимодействия и <m> - ср. намагниченность ядерной системы. Эффективное поле сверхтонкого взаимодействия наряду с другими полями определяет положение линии магн. резонанса. Насыщая ЯМР, можно менять величину <m>, что отразится на положении линии магн. резонанса. Величина эффекта при этом определяется отношением эффективного поля сверхтонкого взаимодействия к полному эффективному полю. Наблюдение Д. р. в таких веществах усложнено сильной нелинейностью ЯМР. Исследование Д. р. в магнитоупорядоченных веществах с большой плотностью энергии сверхтонкого взаимодействия позволяет изучить эту нелинейность и получить много сведений о ядерной магн. системе и о её релаксационных свойствах.

Метод Д. р. используют во многих эксперим. исследованиях, изучающих пары разл. взаимодействующих систем.

Литература по двойному резонансу

Сликтер Ч., Основы теории магнитного резонанса, пер. с англ., 2 изд., M., 1981,
Туров E. А., Петров M. П , Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках, M., 1969.

В. А. Тулин

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира