Cộng hưởng từ potx

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.. Các

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 B 0 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,

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

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

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