Cộng hưởng từ potx

Trang316 Cộng hưởng từ
spin lượng tử của hệ thống. Một cách để đại diện cho quá trình cho các vĩ
mô từ hóa là thêm một nhiệm kỳ hiện tượng giảm xóc để phương trình
của chuyển động. Hai đề xuất hình thức, do Landau và Lifschitz và Gilbert
tương ứng là:

Khi α<<1, trong hai hình thức là tương đương, với λ = α. Một giá trị tiêu
biểu của Gilbert giảm xóc là α = 0,01. Tác động của giảm xóc là làm cho
xoắn ốc từ hóa precessing trong hướng chỉ đạo của ứng dụng B0 trường.
Trong trường hợp không có giảm xóc, các phương trình chuyển động dưới
hình thứcthành phần là

Phân biệt đối với thời gian,
Do đó

Giải pháp là một tiến động thống nhất

nơi mà các bộ phận thực sự đại diện cho các thành phần vật lý của từ
hóa này.
Khi Gilbert giảm xóc được đưa vào tài khoản, các phương trình chuyển
động giảm xuống

nơi . Đây là giải pháp xoắn ốc với ω = ω0 và θ =
θ (t). Phân biệt các biểu thức (9,27) cho Mx,


Do đó
317 9,2 sắt từ cộng hưởng
Hình 9,7
Chuyển đổi của từ hóa của
mộtmàng mỏng yếu tố. Các

chuyển đổi làm cho việc sử
dụng tuế sai của từ hóa trong
khử từ trường khi từ hóa việc
mua lại một out-of-thành phần
máy bay như nó bắt đầu quá
trình khoảng H’
Khi α<< 1, chuyển động nhẹ là ngành kỹ thuật, và nhiều precessions
diễn ra trước khi liên kết là achieved.When α>>1, chuyển động là
overdamped. Quan trọng giảm xóc là khi α=1. Sau đó, nếu một lĩnh vực
đảo ngược được áp dụng, chuyển mạch có một thời gian t ≈
2/γμ0H. Chuyển đổi là nhanh chóng. Ví dụ, một thời điểm với θ = 20◦
đảo ngược trong một lĩnh vực có bốn precessions đạt θ = 170◦. Nếu
μ0H mT =10,
t = 1 ns khi Để chuyển đổi những
bộ phim đócó thể sử dụng các trường khử từ, hình. 9.7. Nhanh chóng
chuyển đổi của từ hóa của các yếu tố phim mỏng sắt từ là quan trọng
cho spin điện tử (§ 14.4).
9.2.3 miền tường động lực
Xem xét một 180◦ Bloch bức tường ngăn cách hai lĩnh vực có từ hóa lên
hoặc xuống dọc theo một trục dị hướng lấy làm trục z. từ hóa Các biến
trong mặt phẳng yz, thực hiện một θ góc với Oz, như trong hình. 7,6. Từ
(7,15)

nơi là chiều rộng miền tường. Các giải pháp có dạng
dθ / dx = π sinθ / δw. Giả sử bây giờ mà một H lĩnh vực được áp dụng
theo hướng tích cựcz trục. Điều này có xu hướng lái xe bức tường dọc
theo Ox, nỗ một 2μ0HMs áp lực nó. Nếu lĩnh vực này được áp dụng cho
một thời gian t, tường VW mua lại một tốc độ, mà chúng tôi Bây giờ tính
toán.Một hậu quả của H được phát huy một mô-men xoắn trên quay
trong tường. Họ tiến động khoảng Oz với vận tốc góc ωz = μ0γH. Sau

một thời gian ngắn, nhưng tất cả họ làm cho một φ góc nhỏ với chiếc
máy bay-z. Các từ hóa các bức tường mua lại một thành phần cùng) Ox,
MX ≈ Msφ θ tội lỗi. Các tờ từ hóa lần lượt tạo nên một trường khử từ HX
=- MX, và đó là lĩnh vực sản xuất này các mô-men cần thiết để di chuyển
các bức tường. Các từ hóa trong tường tiến động quanh Ox với dt góc
vận tốc ωx = dθ = μ0γHx =- μ0γMsφ tội lỗi θ.Hiệu ứng này để di chuyển
toàn bộ bức tường dọc theo Ox với vận tốc của VW. Các góc φ
tích lũy trong thời gian cần thiết để ẩm dao động vẫn không đổi sau khi
H được tắt. Trong các bức tường, di chuyển, θ là một hàm của x’
= X - vwt. Do đó
318 cộng hưởng từ
Hình 9,8
Domain-tường vận tốc trong
một màng mỏng. Việc gián
đoạn ở giới hạn phát sinh
Walker khi quay trong tường
được điều khiển nhanh hơn
Tuế sai Larmor tần số.
Tách năng lượng hạt nhân
mức độ 59Co (I = 7/2) trong
lĩnh vực siêu tinh tế.

Từ dx / dθ = π sin θ / δw và φ = μ0γHt0, itfollowsthat
Tỷ lệ xung mỗi đơn vị diện tích để vận tốc là
một hiệu quả miền tường khối lượng trên đơn vị diện tích:

Điều này được gọi là khối D ORing °. Từ dữ liệu trong Bảng 7.1, giá trị
của mw cho Fe và Nd2Fe14Bare4 × 10-9 kg m-2
và 4 × 10-8 kg m-2, Tương ứng.Domain-tường động lực được xác
định theo khối lượng này. Ở lĩnh vực thấp, VW vận tốc tỷ lệ với tường

lĩnh vực lái xe vượt ra ngoài lĩnh vực depinning Hp, với một hằng số
của ηw tỷ lệ tương xứng được biết đến như là động miền tường
(7,31). Trong phim mỏng, di động bị hạn chế
bởi Gilbert α tham số giảm xóc, để ηw = μ0γδw / α tại driv cao ing lĩnh
vực. Vận tốc của bức tường sụp đổ như các tần số tuế sai
của các spin phương pháp tiếp cận tần số cộng hưởng γB0/2π sắt từ.
Việc quay trong tường tiến động di chuyển với một VW tần số / δw;
Walker đột phá xuống xảy ra khi tần số này số truy cập tần số cộng
hưởng sắt từ, Hình. 9,8.
9,3 cộng hưởng từ hạt nhân
Nhân tế bào là bộ sưu tập của các proton và neutron ở trung tâm của
mọi nguyên tử, tạo thành 99,98% khối lượng của chất rắn, lỏng và khí.
Các tính chất từ của các hạt cơ bản khác và được liệt kê trongBảng
9.2.
Trong khi các proton và neutron có angularmomentumas quay cùng
các điện tử, / 2, theirmagneticmoments đang ở xa nhỏ hơn vì
theirmuch khối lượng lớn hơn. Các từ giây phút kết hợp với góc-
Momen spin Tum có thể được viết như là mn = gnμNI, nơi g hạt nhân-
yếu tố được gn = 5,586 và gp =- 3,826 cho các proton và neutron,
tương ứng. Các magne hạt nhân tấn μN là e / 2MP, 5,051 × 10-27
AM2. Các tương tác proton và neutron trong hạt nhân dưới dạng một
thực thể với mô men động lượng I, có 2I + 1
thoái hóa các quốc gia có nhãn với một số lượng tử từ MI, tương tự
với nhiều tiểu bang-điện tử của một nguyên tử. Trong khi các trạng thái
kích thích của
319
Positron kết hợp với các điện tử trong vật chất cô đặc để sản xuất hai photon γ, mỗi 0,511
MeV năng lượng.
nhiều electron nguyên tử nằm 100-100 eV trên trạng nguyên tử, các kích thích
các tiểu bang của nhiều nhân-nucleon nằm 10 keV-10 MeV trên các hạt nhân

đất nhà nước. Chúng tôi hiếm khi cần phải xem xét bất kỳ nhưng các trạng thái
cơ hạt nhân.Không giống như những khoảnh khắc điện tử, thường là tiêu cực
(ngược hướng với mô men động lượng trên tài khoản của phí điện tử tiêu cực)
của khoảnh khắc hạt nhân thường được tích cực. Về việc áp dụng một từ trường
ngoài, B0 theo hướng-Oz, các 2I + 1 cấp từ trường Zeeman chia dẫn đến việc
thành lập Boltz- Mann dân. Một từ hóa nhỏ có được là do trong chỉ đạo của
lĩnh vực, được đưa ra bởi luật pháp của Curie. Trong một lĩnh vực của 1 T, việc
chia năng lượng cho proton gpμNB là 2,8 × 10-26 J hoặc mK 2. Sự khác biệt về
dân số của hai cấpDo đó, ít hơn 1 phần trong 10^5 ở nhiệt độ phòng.
Đối với EPR, chuyển cộng hưởng giữa các mức năng lượng yêu cầu một AC
lĩnh vực được áp dụng trong các máy bay-xy, vuông góc với các trường thống
nhất. Các tần số cần thiết cho NMR được trong khoảng tần số vô tuyến (Bảng
9.3) chứ không phải là phạm vi vi sóng, vì vậy các mẫu có thể được kích thích ở
một số cộng hưởng cuộn dây với một vài lượt, hơn là một ống dẫn sóng.
Hạt nhân được bao quanh bởi các lớp điện tử của nguyên tử của nó, và do
các nguyên tử trong mẫu, trong đó có tác dụng tạo, sửa chữa điện trường và từ
trường diễn xuất tại hạt nhân. NMR là rất rộng rãi được sử dụng trong hóa hữu
cơ như là một quang phổ dấu vân tay để không dẫn điện các hợp chất hữu cơ ở
trạng thái lỏng. Các tính nhạy cảm nghịch từ của lớp điện tử bên trong có xu
hướng hơi lá chắn hạt nhân từ các lĩnh vực áp dụng, dẫn đến một sự thay đổi
hóa học của các cộng hưởng với tần số cao hơn một chút ω0. dịch chuyển hóa
học được đo bằng phần triệu, nhưng linewidth cộng hưởng có thể là một trăm
lần ít hơn, do đó, một quỹ phong phú của các phân tử và trái phiếu cụ thể
hóa thông tin có sẵn. Hiện đại, độ phân giải cao sử dụng quang phổ kế
nam châm siêu dẫn được cung cấp B0 trong khoảng 12-20 T, và hoạt động
trong khoảng 500-800 MHz.
Trong kim loại, độ nhạy cảm thuận từ của điện tử thay đổi dẫn cộng hưởng
theo chiều ngược lại. Đây là sự dịch chuyển Knight, thảo luận dưới đây.Nó là
một tác dụng của 1% đơn đặt hàng.
Trang319

320
9.3.1 tương tác siêu tinh tế
Hạt nhân nguyên tử là một thăm dò điểm của điện trường và từ trường tại rất tâm của nguyên
tử. Nguyên tử trong các trang web khác nhau tinh thể có thể đượcdis-tinguished bởi các tương
tác siêu tinh tế của họ, mà kết quả từ ghép của điện và từ những khoảnh khắc của hạt nhân với các
lĩnh vực này. Hạt nhân với I = 0 có một gnμNI mômen từ, và việc chia Zeeman của (2I + 1) từ mức
độ biểu hiện bằng các hạt từ tính lượng tử số MI = I, Tôi - 1, ,- tôi kết quả từ các hành
động của BHF lĩnh vực siêu tinh tế tại hạt nhân.
trường hợp thời hạn đầu tiên là sự tương tác siêu tinh tế từ và thuật ngữ thứ hai đại diện cho sự
tương tác của các quadrupolemoment điện hạt nhân với gradient điện trường Vzz. Bậc cao những
khoảnh khắc của phí hạt nhân
Trang320