ВУЗ:
Составители:
линии может быть записано в следующем виде:
∑
−
+=∆
3
2
222
)cos31(
)1(
4
3
)(
V
gSSH
θ
β
(9)
В выражении (9) отражены два отдельных эффекта: первый соответствует
истинному магнитному полю, обусловленному соседними электронами, а второй
связан с тем, что взаимодействие с вращающимися компонентами моментов
прецессирующих соседних спинов понижаeт время жизни спина в данном
энергетическом состоянии.
Как видно, единственным параметром является расстояние между спинами V.
Следовательно, единственным путем уменьшения
электронного спин-спинового
взаимодействия является уменьшение свободных радикалов до тех пор, пока не
начнут появляться другие формы уширения. При исследовании свободных
радикалов концентрация их обычно достаточно мала, и эта форма уширения не
играет существенной роли.
К большому уширению приводит дипольное спин-спиновое взаимодействие
с ближайшим магнитным ядром. В зависимости от
состояния окружающей среды
существует два предельных случая. Если все молекулы и ядра жестко закреплены
в своих положениях, то будет наблюдаться полное дипольное взаимодействие.
б) Спин-решеточное взаимодействие
.
Спин-решеточным взаимодействием называют все процессы, в которых
электронные спины могут отдавать свою энергию молекуле или решетке.
Магнитная энергия, таким образом, переходит в тепловую энергию, и в результате
релаксационного процесса спин электрона с возбужденного уровня может
перейти в основное состояние.
Теория спин-решеточного взаимодействия была детально рассмотрена
Кронигом. Он постулировал
два механизма обмена энергии спинов с решеткой.
Согласно первому механизму, возможен обмен целого кванта
непосредственно с соответствующими колебаниями решетки; по второму
механизму квант энергии рассеивается решеткой и меняет свое значение. Оба эти
механизма дают время спин-решеточной релаксации:
1
T
~
N
T
M
2
λ
∆
(10)
где ∆ - расщепление между ближайшими орбитальными уровнями, λ -
константа спин-орбитального взаимодействия, М - принимает значения от 4 до 6,
N - принимает значения от 1 до 7.
В обычных парамагнитных атомах Т
1
порядка 10
-8
сек. Однако в некоторых
случаях действует другой механизм обмена энергии между системой спинов и
решеткой. Так, колебательные движения будут способствовать переходу
магнитной энергии в термическую. Переходу энергии способствует также любое
обменное взаимодействие.
в) Обменное сужение
.
Обменное взаимодействие имеет место, когда происходит обмен электронов,
линии может быть записано в следующем виде: 3 (1 − 3 cos 2 θ ) (∆H ) = S ( S + 1) g β ∑ 2 2 2 (9) 4 V3 В выражении (9) отражены два отдельных эффекта: первый соответствует истинному магнитному полю, обусловленному соседними электронами, а второй связан с тем, что взаимодействие с вращающимися компонентами моментов прецессирующих соседних спинов понижаeт время жизни спина в данном энергетическом состоянии. Как видно, единственным параметром является расстояние между спинами V. Следовательно, единственным путем уменьшения электронного спин-спинового взаимодействия является уменьшение свободных радикалов до тех пор, пока не начнут появляться другие формы уширения. При исследовании свободных радикалов концентрация их обычно достаточно мала, и эта форма уширения не играет существенной роли. К большому уширению приводит дипольное спин-спиновое взаимодействие с ближайшим магнитным ядром. В зависимости от состояния окружающей среды существует два предельных случая. Если все молекулы и ядра жестко закреплены в своих положениях, то будет наблюдаться полное дипольное взаимодействие. б) Спин-решеточное взаимодействие. Спин-решеточным взаимодействием называют все процессы, в которых электронные спины могут отдавать свою энергию молекуле или решетке. Магнитная энергия, таким образом, переходит в тепловую энергию, и в результате релаксационного процесса спин электрона с возбужденного уровня может перейти в основное состояние. Теория спин-решеточного взаимодействия была детально рассмотрена Кронигом. Он постулировал два механизма обмена энергии спинов с решеткой. Согласно первому механизму, возможен обмен целого кванта непосредственно с соответствующими колебаниями решетки; по второму механизму квант энергии рассеивается решеткой и меняет свое значение. Оба эти механизма дают время спин-решеточной релаксации: ∆M T1 ~ (10) λ2 T N где ∆ - расщепление между ближайшими орбитальными уровнями, λ - константа спин-орбитального взаимодействия, М - принимает значения от 4 до 6, N - принимает значения от 1 до 7. В обычных парамагнитных атомах Т1 порядка 10-8 сек. Однако в некоторых случаях действует другой механизм обмена энергии между системой спинов и решеткой. Так, колебательные движения будут способствовать переходу магнитной энергии в термическую. Переходу энергии способствует также любое обменное взаимодействие. в) Обменное сужение. Обменное взаимодействие имеет место, когда происходит обмен электронов,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- …
- следующая ›
- последняя »