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  

Оверхаузера эффект

Оверхаузера эффект - увеличение интенсивности ядерного магнитного резонанса и поляризации ядерной магн. системы при насыщении электронного парамагнитного резонанса. О. э. наблюдается в условиях, когда в электронной парамагн. системе существует релаксац. процесс, содержащий в каждом акте связанное однонаправленное изменение ядерных спиновых переменных и определяющий стационарное сосстояние ядерной магн. системы (см. Ориентированные ядра, Парамагнетизм). О. э. предсказан А. Оверхаузером (A. W. Overhauser) в 1953 для взаимодействующих спиновых систем электронов проводимости и ядер в металлах. В том же году О. э. был экспериментально подтверждён Т. Карвером (Th. R. Carver) и Ч. Сликтером (Ch. P. Slichter), впоследствии наблюдался в полупроводниках, жидкостях с парамагн. примесями и твёрдых телах с высокой концентрацией свободных радикалов или парамагн. примесей. О. э. является одним из методов динамич. поляризации ядер. Для его объяснения существенны два явления: зеемановское расщепление магн. уровней (см. Зеемана эффект) ж релаксация - процесс возвращения возбуждённой системы в состояние термодинамич. равновесия.
Магн. моменты микрочастиц могут иметь только определ. ориентации в магн. поле, к-рым соответствуют определ. значения энергии (энергстич. уровни). На рис. изображена структура этих уровней для электронно-ядерной системы с электронным спином S = 1/2 и ядерным спином I = 1/2. Зеемановское расщепление для электронного спина равно15010-137.jpg для ядерногоспина15010-140.jpg где Н - напряжённость внеш. магн. поля,15010-141.jpg и15010-142.jpg - магн. моменты электрона и ядра. Поскольку15010-143.jpg имеем15010-144.jpg Термодинамически равновесная поляризация электронной и ядерной магн. систем определяется населённостью электронных уровней Sz =15010-145.jpg1/2 и ядерных уровней Iz =15010-146.jpg1/2. Отношение населённостей соответствует распределению Больцмана:

15010-147.jpg

где Ni - населённость уровней, соответствующих рис. Возбуждение переходов15010-148.jpgSz - 1,15010-149.jpgJz= 0 отвечает ЭПР, а переходов15010-150.jpgSz = 0,15010-151.jpgIz = 1 - ЯМР. Если приложить к образцу достаточно сильное перем. магн. поле с частотой ЭПР15010-152.jpg то электронные переходы можно насытить, т. е. выровнять населённости уровней, между к-рыми происходят соответствующие переходы (15010-153.jpgSz = 1,15010-154.jpgIz = 0), при этом N115010-155.jpgN3 и N215010-156.jpgN4. Магн. ВЧ-поле переводит электроны в верх, состояния, а релаксац. процессы стремятся восстановить состояние термодинамич. равновесия. Конкуренция этих процессов определит амплитуду ВЧ-поля, необходимую для насыщения ЭПР. Ответственный за это релаксац. процесс (со скоростью релаксации15010-157.jpg) не приводит к переориентации ядерных спинов.

15010-138.jpg

Структура зеемановских энергетических уровней электронно-ядерной системы с S = 1/2 и I - 1/2. Штриховые линни соответствуют различным видам релаксации. Справа в первом столбце - относительные равновесные населённости уровней, N1/N4, во втором столбце - те же величины в условиях эффекта Оверхаузера при15010-139.jpg

Существование флуктуирующего сверхтонкого взаимодействия, связанного либо с движением носителей электронного спина, либо с быстрой переориентацией этого спина в обменном поле, приведёт к появлению др. релаксац. процессов. Контактное фермиевское взаимодействие приводит к релаксац. процессу типа15010-158.jpgSz = -1 при15010-159.jpgIz = 1, и наоборот (со скоростью релаксации15010-160.jpg). Флуктуирующее дппольное взаимодействие приведёт к процессу типа15010-161.jpgSz = - 1,15010-162.jpgIz = -1 (со скоростью релаксации15010-163.jpg). В ядерной маги, системе существуют релаксац. процессы15010-164.jpgSz= 0,15010-165.jpgIz= 1 (со скоростью релаксации15010-166.jpg).
Для О. э. характерно соотношение15010-167.jpg Осн. процесс, ведущий к изменению населённостей, отвечает переходам между уровнями 4 и 1. При этом, происходят однонаправленные перевороты ядерных спинов, приводящие к след. отношению населённостей: N1/N2 = N3/N4 = exp(15010-168.jpg+15010-169.jpg)/kT. Т. о., поляризация ядер в состоянии термодинамич. равновесия определяется величиной зеемановского расщепления в ядерной магн. системе, а в условиях О. э. - зеемановским расщеплением в электронной системе. При высоких темп-pax, когда15010-170.jpgkT, поляризация возрастает в15010-171.jpg ~ 103 раз. Неполное насыщение ЭПР и конечные значения величин15010-172.jpgи15010-173.jpg приводят к ослаблению поляризации ядер при О. э. При15010-174.jpg15010-175.jpgполяризация ядерной магн. системы будет противоположной.
О. э. наряду с др. эффектами динамич. поляризации ядер используют для изучения ядерной магн. системы и получения системы поляризов. ядер.

Литература по эффекту Оверхаузера

  1. Альтшулер С. А., Козырев Б. М., Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп, 2 изд., М., 1972;
  2. А брагам А., Ядерный магнетизм, пер. с англ., М., 1903;
  3. Джеффрис К., Динамическая ориентация ядер, пер. с англ., М., 1965;
  4. Ацаркин В. А., Динамическая поляризация ядер в твёрдых диэлектриках, М., НМО.

В. Л. Тулин

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

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution