Эффект Мёссбауэра. Изотов В.В - 18 стр.

UptoLike

18
где
Гсэрг
CМ
eh
p
N
/1005,5
2
24
==
μ
- ядерный магнетон,
I
r
- спин ядра,
g(I) - гиромагнитное отношение, обычно называемое ядерным g-фактором, а m
I
проекция спина ядра на направление магнитного поля
H
.
Поскольку число возможных значений
m
I
, как видно из (10), равно 2I+1, то
каждый энергетический уровень расщеплется на 2I+1 компоненты.
Магнитное СТ взаимодействие полностью снимает вырождение ядерных
уровней и приводит к формированию магнитного секстета в мессбауэровских
спектрах
57
Fe. На рис.10 изображена структура ядерных уровней и магнитный
секстет в мессбауэровском спектре
57
Fe.
Магнитное СТ поле, H
ст
, расщепляет основное состояние I
0
= 1/2 на два
магнитных подуровня и возбужденное состояние I
1
= 3/2 - на 4 подуровня (см.
приложение) Поскольку ядерные магнитные моменты уровней I
0
и I
1
имеют
противоположные знаки (μ(I
0
=1/2)=+0,0906 μ
N
и μ(I
1
=3/2)=-0,1553μ
N
), порядок
расположения магнитных подуровней противоположный.
В соответствии с правилами отбора (Δm=±1,0) в мессбауэровском спектре
наблюдается 6 линий. Компоненты магнитного секстета принято нумеровать
слева направо от 1 до 6. Энергия (скорость) i-ой компоненты, рассчитанная от
центра спектра, который определяется изомерным сдвигом, дается следующим
выражением:
стiстf
1
3/2
Nстi
0
1/2
Ni
HgHm
I
μ
μHm
I
μ
μE =+= (11)
где m
i
и m
f
- магнитные квантовые числа начального и конечного ядерных
подуровней, соответственно; g
i
- g-фактор i-ой компоненты секстета.
=
fiNi
m
I
m
I
g
1
2/3
0
2/1
μμ
μ
Расстояния между 1 и 2, 2 и 3, 4 и 5, 5 и 6 компонента секстета одинаковы и
равны расстоянию между магнитными подуровнями 1-го возбужденного
состояния (см рис.10).
              eh                                                  r
где   μN =          = 5,05 ⋅ 10 − 24 эрг / Гс - ядерный магнетон, I - спин ядра,
             2М p C
g(I) - гиромагнитное отношение, обычно называемое ядерным g-фактором, а mI
– проекция спина ядра на направление магнитного поля H .
    Поскольку число возможных значений mI , как видно из (10), равно 2I+1, то
каждый энергетический уровень расщеплется на 2I+1 компоненты.
    Магнитное СТ взаимодействие полностью снимает вырождение ядерных
уровней и приводит к формированию магнитного секстета в мессбауэровских
спектрах 57Fe. На рис.10 изображена структура ядерных уровней и магнитный
секстет в мессбауэровском спектре 57Fe.
    Магнитное СТ поле, Hст, расщепляет основное состояние I0 = 1/2 на два
магнитных подуровня и возбужденное состояние I1 = 3/2 - на 4 подуровня (см.
приложение) Поскольку ядерные магнитные моменты уровней I0 и I1 имеют
противоположные знаки (μ(I0=1/2)=+0,0906 μN и μ(I1=3/2)=-0,1553μN), порядок
расположения магнитных подуровней противоположный.
    В соответствии с правилами отбора (Δm=±1,0) в мессбауэровском спектре
наблюдается 6 линий. Компоненты магнитного секстета принято нумеровать
слева направо от 1 до 6. Энергия (скорость) i-ой компоненты, рассчитанная от
центра спектра, который определяется изомерным сдвигом, дается следующим
выражением:
                   μ1/2               μ
      E i = +μ N        m i H ст − μ N 3/2 m f H ст = g i H ст      (11)
                    I0                 I1
где mi и mf - магнитные квантовые числа начального и конечного ядерных
подуровней, соответственно; gi - g-фактор i-ой компоненты секстета.
                 ⎛μ          μ            ⎞
      g i = μ N ⎜⎜ 1 / 2 mi − 3 / 2 m f   ⎟⎟
                 ⎝ I0          I1          ⎠
    Расстояния между 1 и 2, 2 и 3, 4 и 5, 5 и 6 компонента секстета одинаковы и
равны расстоянию между магнитными подуровнями 1-го возбужденного
состояния (см рис.10).




                                               18