Сверхтонкие взаимодействия в ионах редкоземельных элементов

Б. СВЕРХТОНКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ИОНАХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.345]

В этом разделе мы применим рассмотренную выше теорию сверхтонких взаимодействий к некоторым предельным случаям а) пределу свободного иона, б) случаю предельной анизотропии, в) кубической симметрии и г) случаю, когда необходимо учитывать примеси состояний с различными ] к основному состоянию. Большинство спектров, полученных при исследовании эффекта Мессбауэра на редкоземельных элементах, интерпретировалось в предположении, что для них с хорошей точностью выполняются условия, определяющие какой-либо из указанных случаев. [c.351]

С другой стороны, ионы редкоземельных элементов в твердых телах демонстрируют большое разнообразие интересных и важных свойств. Это относится в первую очередь к магнитным свойствам редкоземельных элементов и их соединений. Мессбауэровские исследования сверхтонких взаимодействий в этих веществах дают обширную информацию об этих магнитных свойствах, которую в ряде случаев невозможно получить иными сиособалш. [c.336]

Взаимодействие электрического поля кристалла с ионами редкоземельного элемента, как правило, превосходит по величине сверхтонкое взаимодействие. Следовательно, оно разрывает связь между I и Л, и Р уже не является хорошим квантовым числом. Если — волновые функции изолированного вырожденного энергетического уровня к — порядок выронедения, / = 1,. . ., к), то магнитное сверхтонкое взаимодействие расщепляет этот уровень на подуровни, энергии которых определяются собственными значениями матрицы [c.346]

В последнем столбце табл. 8.9 приведены полученные из мессбауэровских экспериментов величины констант магнитного сверхтонкого взаимодействия Яо1 п Неп для основных уровней Ву, Тт и Ег в металлах при 0° К-При вычислении величины go] nHettlh для Ег было использовано значение 1838 20 Мгц, полученное Хюфнером и сотр. [100] для константы магнитного сверхтонкого взаимодействия уровня с энергией 80,6 кэв в Ег, и частное абсолютных величин гиромагнитных отношений первого возбужденного уровня (80,6 кэв) и основного уровня Ег, измеренное Доблером и сотр. [111] и равное 1,935 0,046. Блини [118] рассчитал константы сверхтонкого взаимодействия для трехвалентных ионов редкоземельных элементов в полностью намагниченном состоянии Jz = J), используя результаты измерений методами электронного спинового резонанса, двойного электронно-ядерного резонанса на солях и резонанса на свободных атомах в атомных пучках. В табл. 8.9 эта [c.366]

Огромный интерес представляют редкоземельные элементы в форме чистых металлов, образующих при достаточно низких температурах магнитно-упо-рядоченные структуры со сложными спиновыми системами, знание которых чрезвычайно важно для теории. Среди соединений редкоземельных элементов существуют группы, являющиеся ферро- или ферримагнетиками, и некоторые из этих групп соединений находят применение в физике и технике. В качестве примера можно упомянуть феррит-гранаты редкоземельных элементов и различные интерметаллические соединения и сплавы. В случае магнитно-упорядоченных систем сверхтонкие взаимодействия в мессбауэровских спектрах редкоземельных элементов проявляются как очень большие магнитные расщепления, связанные с наличием на ядрах сильных эффективных магнитных полей, создаваемых ориентированными 4/-электронами. Обычно наблюдаются и большие квадрупольные взаимодействия, так как а) ядерные состояния в области деформированных ядер обладают большими электрическими квадру-польными моментами и, б) как правило, 4/-электроны, окружающие нон (и, возможно, заряды соседних ионов), создают на ядрах значительные градиенты электрического поля. [c.336]

Форма спектров, получаемых в мессбауэровских экспериментах, в значительной мере зависит от процессов релаксации между различными ионными состояниями, заселенными при температуре эксперимента. В парамагнитных соединениях наблюдение магнитной сверхтонкой структуры ограничено температурами, при которых времена релаксации достаточно велики, чтобы позволить измерять мгновенные, а не усредненные во времени значения магнитных взаимодействий. Когда времена релаксации малы по сравнению с периодом ларморовской прецессии, характеризующей магнитное сверхтонкое взаимодействие, обнаруживаемое магнитное взаимодействие представляет собой среднее от взаимодействий на всех уровнях с учетом больцмановского распределения. В магнитно-неупорядоченных кристаллах это среднее значение равно нулю. При повышении температуры времена релаксации становятся короче, и поэтому наблюдение магнитных сверхтонких взаимодействий обычно возможно только при низких температурах. Когда времена релаксации сравнимы с 1/vj, (ларморовская частота в области редкоземельных элементов по порядку величины равна - 1000 Мгц), форма мессбауэровских спектров очень чувствительна к величине времени релаксации. Зависимость мессбауэровских спектров от времени релаксации для случаев, когда применимо приближение эффективного поля (т. е. для крамерсовских дублетов с О, gx = gy== 0),. была рассчитана Блюмом [41 и Бикманом и Троццоло [42 . С подробностями этих расчетов можно познакомиться в гл. 11 настоящей книги. [c.354]