Магнитные поля и ориентация во времени

Процесс передачи ядром части энергии своему окружению посредством безызлучательного перехода называется спин-решеточной релаксацией. При действии на полимер внешнего магнитного поля ориентация спинов определяется поляризацией магнитных моментов ядер, тогда как тепловое движение атомов очень слабо влияет на порядок в расположении спинов. Если приложить магнитное поле к полимерной среде, а затем убрать его, то начинается спад магнитной поляризации ядер, обусловленный их тепловым движением. Явление спин-решеточной релаксации представляет собой спонтанный спад магнитной поляризации в отсутствие внешнего поля, обусловленный тепловым движением. Время спин-решеточной релаксации Т1 - это время, в течение которого разность между действительной заселенностью какого-либо уровня и его равновесным значением уменьшается в е раз. Спин-решеточная релаксация наблюдается наиболее отчетливо, когда частота тепловых колебаний сравнима с частотой ЯМР. Если измерения проводят на фиксированной частоте в достаточно широком интервале температур, то оказывается, что время спин-решеточной релаксации проходит через минимум, который для каждого релаксационного процесса в полимере наблюдается при определенной температуре. [c.254]

В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

Электронный парамагнитный резонанс. Е, К. Завойский в 1944 г., проводя в Казанском университете исследования парамагнитной релаксации на высоких частотах при параллельной и перпендикулярной ориентациях постоянного и переменного магнитных полей, обнаружил интенсивное резонансное поглощение высокочастотной энергии при строго определенных отношениях напряженности постоянного магнитного поля и частоты. Это открытие, широко используемое в настоящее время, известно под названием электронного парамагнитного резонанса. [c.63]

Вследствие низкой энергии связи между ориентированными молекулами жидкие кристаллы легко изменяют свою структуру под действием электрических и магнитных полей, света, давления, температуры. Время отклика на внешнее воздействие может составлять 1 10- с. Благодаря таким свойствам жидкие кристаллы нашли широкое применение в индикаторных устройствах электронных часов и микрокалькуляторов, дисплеях и телевизионных экранах. Обнаружено каталитическое действие жидкокристаллической среды — ориентация молекул в структуре [c.166]

Жидкокристаллические растворители относятся к особому типу веществ и обладают рядом удивительных свойств. В веществе, которое находится в жидкокристаллическом состоянии, существует высокая степень дальнего порядка. Конечно, это не твердые вещества, но время от времени в жидкокристаллической фазе возникают области упорядоченности молекул. Это не случайно длинным молекулам выгоднее расположиться в одну линию. Они располагаются пучками и одновременно захватывают растворенные вещества, ориентируя их вдоль этих пучков. Конечно, эти образования очень быстро разрушаются и возникают в другом месте. Под действием внешних факторов, таких как электрическое и магнитное поля, может образоваться более устойчивая структура с дальним порядком. Если поместить жидкокристаллическое вещество в межполюсный зазор включенного ЯМР-спектрометра, то молекулы, образующие это вещество, будут располагаться более или менее упорядоченно. Они будут ориентированы магнитным полем. И вместе с собой они сориентируют растворенные молекулы. К чему это приведет Из теории спин-спинового взаимодействия известно, что прямое спин-спиновое взаимодействие в жидкостях не наблюдается, из-за усреднения до нуля тепловыми движениями. Его можно наблюдать только в кристаллическом состоянии. В жидкокристаллическом растворителе молекулы растворенного в нем вещества будут иметь некоторые предпочтительные ориентации в магнитном поле. В этом случае начинают проявляться прямые спин-спиновые взаимодействия. В молекуле бензола шесть протонов. Все они начинают взаимодействовать между собой и будет получаться картина, отвечающая сложному спин-спиновому взаимодействию. Спектр, получающийся при [c.113]

Проявление обменного взаимодействия в спектрах ЭПР. Если парамагнитные частицы находятся в очень близком соседстве, так что электронные облака неспаренных электронов перекрываются, может происходить обмен электронами между отдельными частицами. В жидкой фазе обмен электронами происходит во время столкновений парамагнитных центров. Если частота обмена невелика, обменное взаимодействие приводит к уширению спектра, так как парамагнитные центры находятся в различных быстро изменяющихся локальных полях. Если частота обмена высока, разброс в величинах локальных магнитных полей для разных частиц перестает проявляться. Электрон оказывается в некотором усредненном магнитном поле. Благодаря этому ширина линии уменьшается, происходит так называемое обменное сужение спектра. В условиях быстрого обмена в спектре перестает проявляться и разброс локальных-полей, связанный с различной ориентацией спинов собственных ядер парамагнитных центров. Это приводит к исчезновению сверхтонкой структуры. Так как при обмене осуществляется сильное спин-спиновое взаимодействие, при этом резко уменьшается время релаксации. [c.236]

Выше было сделано предположение, согласно которому время, необходимое для выстраивания спинов в магнитном поле или для нарушения их ориентации при снятии поля, мало. Эти быстрые процессы называются процессами релаксации и характеризуются временем релаксации, определенным в разд. 10.2. Релаксация ядерных спинов определяется двумя различными процессами. В процессе спин-решеточной релаксации (время релаксации Т,) избыточная спиновая энергия превращается в тепловую энергию решетки. Под решеткой понимается окружение спинов. Колебательные, вращательные и поступательные движения атомов и молекул решетки вызывают появление флуктуирующего магнитного поля на ядре или неспаренном электроне. Это поле, обусловленное магнитными моментами ближайших атомов и молекул, имеет компоненты с частотой, необходимой для индуцирования переходов между состояниями аир. Величина Тг может быть определена в эксперименте со спиновой системой, выведенной из равновесного состояния действием внешнего электромагнитного поля, путем снятия поля и измерения времени, за которое отклонение заселенности уровней от их равновесных значений уменьшается в е раз. Значение Т1 изменяется от 10 до 10 с для твердых тел и от 10-- до 10 с для жидкостей. [c.503]

До сих пор, знакомясь с оптической спектроскопией, мы имели дело с дискретными уровнями энергии, расстояние между которыми определяется исключительно внутренним строением вещества. Наряду с такими методами исследования существуют спектроскопические методы, изучающие переходы между дискретными уровнями энергии, положение которых зависит от магнитного поля, приложенного к образцу. Не только электроны, но и ядра некоторых атомов имеют собственный магнитный момент, обусловленный наличием ядерного спина. Различные ориентации ядерного магнитного момента по отношению к внешнему магнитному полю отвечают разным энергиям системы. Переходы между такими квантованными уровнями изучает спектроскопия ядер ного магнитного резонанса. Переходы между уровнями, обусловленными разными положениями электронного магнитного момента в парамагнитных веществах по отношению к магнитному полю, являются предметом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Методы спектроскопии ЯМР и ЭПР имеют много общего близкая физическая природа возникновения спектров и одинаковые принципиальные схемы приборов. Однако далее мы ограничимся рассмотрением только ядерного магнитного резонанса как более универсального метода, нашедшего в настоящее время широчайшее применение в химии. Наиболее часто спектры ЯМР получают на ядрах Н, Р, С, "В, О, Практически в любом соединении можно найти ядра, дающие информативный спектр ЯМР, более того, спектры одного и того же соединения, снятые на нескольких разноименных ядрах, дают особенно богатую информацию. [c.469]

Любое соединение, молекула которого имеет ядро, обладающее спином, может давать ядерный магнитный резонанс. К таким ядрам относятся протон, ядра обычных изотопов азота и фтора и менее распространенных изотопов углерода и кислорода, но не или Ядро со спином, как и электрон, имеет магнитный момент, связанный с осью спина, и в магнитном поле он будет располагаться в какой-то степени подобно магнитной стрелке, причем его момент займет одну из некоторых определенных ориентаций по отношению к полю. Эти ориентации различаются энергиями. Можно перевести ядро из одной ориентации в другую, прикладывая второе магнитное ноле, обычно перпендикулярное первому, меняющееся с определенной резонансной частотой. Если основное поле имеет напряженность порядка 10 гаусс, резонансная частота находится в радиодиапазоне. Такой ядерный магнитный резонанс аналогичен электронному парамагнитному резонансу (гл. 10). Как и в случае ЭПР, по данным ЯМР можно определить структуру спектра поглощения и ширину линий. Они зависят от времени жизни протона (или другого ядра) в данном окружении и меняются, если соединение участвует в реакции, которая меняет это время жизни. Типичное время реакции, определенное этим методом, равно примерно 1—10 сек . Следовательно, можно вычислить константы скорости были определены константы вплоть до 10 л- моль -сек . [c.219]

Хотя в настоящее время известны факторы, оказывающие в той или иной степени влияние на эффект обработки воды магнитным полем, строго научных рекомендаций для проектирования аппаратуры пока еще нет и в большинстве случаев при расчетах используют параметры, проверенные на производстве. По мнению [1821, наиболее правильным путем при определении оптимальных параметров магнитного поля является ориентация на количество и размер центров кристаллизации. [c.443]

Синтетич. а,Ь-полипептиды образуют др. жидкокристаллич. С.— холестерическую, представляющую собой спиральное расположение плоских нематических доменов с углом ф между направлениями ориентаций макромолекул в соседних доменах. Такая С. проявляет высокую оптическую активность. Магнитное поло может вызвать переход холестерической С. в нематическую. Время структурной релаксации обратного перехода довольно велико — порядка нескольких часов. [c.277]

При изучении облучаемых монокристаллов мономера по спектрам ЭПР во время полимеризации можно оценить степень ориентации свободных радикалов на любой стадии процесса по зависимости тонкой структуры спектра от ориентации кристалла в магнитном поле. Для дигидрата метакрилата бария было найдено, что к первичным радикалам может присоединяться по меньшей мере один мономер, давая высокую ориентацию продукта реакции [183]. На последующих стадиях реакции ориентация радикалов исчезала. Этот факт находится в противоречии с результатами аналогичного исследования монокристаллов акриловой кислоты [193], в которой лишь первичные радикалы СНз— СНСООН высокоориентированы и вся ориентация нарущается, как только к ним присоединяются вводимые мономеры. [c.280]

Это верно даже в том случае, если состояние, в котором ядро имеет направление, одинаковое с полем, является более устойчивым. Причина состоит в том (в пределах достижимых значений Н), что разница энергий между состояниями чрезвычайно мала и тепловое возбуждение мешает ориентации ядер. Можно провести аналогию с поведением компаса, который испытывает влияние магнитного поля Земли, но подвергается в то же время воздействию сильных колебаний, изменяющих неустойчивую ориентацию стрелки компаса в направлении юг — север. [c.53]

При наложении переменного магнитного поля с резонансной частотой спины электронов изменят свою ориентацию и поглотят энергию этого поля, а ядерные спины за время электронного перехода своей ориентации не изменят. Таким образом, электронные переходы могут происходить между уровнями с одинаковыми проекциями ядерного спина. Соответствующее правило отбора может [c.113]

В настоящее время известен ряд факторов, влияющих на Не. и плотность критического тока это относительное содержание металла и неметалла, состав тройных и четверных систем, количество примесей, форма образца (массивный образец или тонкая пленка) и ориентация образца во внещнем магнитном поле. [c.222]

В реальных веществах ЯМР наблюдается не строго на одной частоте, как это следует из ур-ния (4), а в нек-ром интервале частот. Форма линии может также отличаться от приведенной на рис. 3. Конечная ширина линии обусловлена различием условий прецессии соседних магнитных ядер в веществе. Эти условия определяются структурой, агрегатным состоянием вещества и рядом других факторов. Поэтому спектры ЯМР стали полезным инструментом при исследовании внутреннего строения и межмолекулярных взаимодействий в твердых, жидких и газообразных соединениях. Важным фактором, определяющим ширину и форму линии ЯМР, является механизм установления равновесного распределения ядерных моментов образца в поле Но- Пока образец находится вне магнитного поля, ориентации векторов х отдельных ядер хаотически распределены по всем направлениям вследствие теплого движения атомов и молекул. При внесенип образца в поле Яо часть векторов л ориентируется по полю, а часть ( меньшая) — против поля, за счет избыточной тепловой энергии. В этом случае, согласно правилам квантовой механики, ядра могут иметь только определенные, дискретные зйаче-ния энергии, Е1 и 2- Переход к распределению в поле Яо требует нек-рого времени. Такие процессы установления носят название релаксационных и проходят через взаимодействие релаксирующих частиц между собой и с окружающей средой. В теории ЯМР рассматривается два механизма релаксации. Первый характеризуется временем установления теплового равновесия между магнитными ядрами и окружающими атомами и молекулами (спин-решеточная релаксация). Второй характеризуется временем установления равновесия в самой системе магнитных ядер (спин-сниновая релаксация). Встречающиеся в экспериментах значения Т1 лежат в интервале от 10 до 10 сек. Для твердых тел Т1 больше, чем для жидкостей и газов. Релаксация ограничивает время жизни ядра в данном состоянии. Это приводит к конечному интервалу частот, в к-ром наблюдается резонанс [c.545]

В процессе клеточной рекомбинации в конечный продукт превращаются радикалы, у которых ядерный спин преимущественно ориентирован в определенном направлении. Отсюда следует, что в радикалах, избежавших рекомбинации в клетке и вышедших в объем или прореагировавших с акцепторами, ядерный спин должен быть преимущественно ориентирован в противоположную сторону. Действительно, в сильных магнитных полях за время жизни РП в клетке ядерные спины сохраняют свою ориентацию. Поэтому если радикалы с одной ориентацией ядерного спина реком-бннируют, то в оставшихся радикалах спин ядра будет ориентирован в противоположную сторону. В итоге в продуктах реакции радикалов с акцепторами или во внеклеточных продуктах реакции радикалов поляризация ядра должна иметь знак, противоположный знаку поляризации ядра в продуктах клеточной рекомбинации. Итак, 1п1тегральпая поляризация ядер появляется только в том случае, когда одновременно работают два механизма 5—Го-переходов в РП Ag и СТВ. Поляризация должна зависеть от магнитного поля и достигать наибольшего значения при такой напряженности магнитного поля Яо, когда Д 1 еГг- Яо Л /2, т. е. когда эффективности обоих механизмов интеркомбинационных переходов сравниваются. В этой области напряженности поля матричные элементы 5—Го-перехода (1.139) и (1.140) различаются наиболее сильно. [c.95]

Линдауэр и Мартин (Lindauer, Martin, 1972) внимательно изучили большое количество кривых суточных ошибок направления в связи с ориентацией силовых линий магнитного поля во время регистрации. Авторы обнаружили, что если пчелы танцевали на обращенной к востоку поверхности сота, ориентированного в направлении север/юг, то [c.150]

Рис. 25.5. Влияние магнитных условий во время транспортировки на ориентацию лесных мышей к цели. Животных перемещали на некоторое расстояние от места, где они попали в ловушку, а затем испытывали их в ориентационной клетке. Проведено две серии опытов, состоявшие из трех тестовых ситуаций (всего 53 опыта). В опытах участвовало 35 животных (25 самцов, 10 самок) в каждой ситуации животное использовалось не более одного раза. В серии I были две тестовые ситуации контрольная (нормальное геомагнитное поле во время перемещения животного) и экспериментальная (инверсия магнитного поля в транспортной клетке). В обеих ситуациях доступ зрительных и обонятельных сигналов как во время пути, так и на месте испытания был ограничен. Серия II состояла из одной экспериментальной ситуации, в которую входили инверсия магнитного поля во время переноса и ограничение зрительных и обонятельных сигналов только по дороге, но не в месте испытания. Каждая точка-средний угол ориентации отдельного животного, рассчитанный исходя из времени, проведенного животным в каждом из боковых отсеков в течение 4-минутного периода наблюдения (углы измерялись относительно направления на ловушку). Стрелки указывают направление и величину среднего вектора, штриховые линии-границы 95%-НОГО доверительного интервала. Статистические приемы те же, что в случае рис. 25.2. V-критерий использовался относительно направления на ловушку в контрольных опытах первой серии и в опытах второй серии и относительно диаметрально противоположного направления в экспериментальной ситуации в первой серии. (Mather, Baker, 1981.)

В трех американских опытах для изменения окружающего магнитного поля во время поездки использовали магниты, укрепленные на голове испытуемых. В двух случаях магниты располагались на голове спереди (Принстон-1 Корнелл-2), в одном-сзади (Принстон-2). Из табл. 34.1 видно, что у испытуемых с магнитами ориентация к дому в целом была выражена лучще, чем у испытуемых без магнитов. На рис. 34.1 дается сравнение оценок направления к дому в тех же трех поездках у испытуемых опытной и контрольной групп (первые с магнитами, вторые с инертными в магнитном отнощении латунными или свинцовыми брусками). Различие в выборе направления к дому является значимым (N 2 = 48,53, и = 939, z = - 2,276, Р = 2,3 -10 по двустороннему критерию Уолрофа). [c.437]

Полезно заранее выясни знаки компонент анизотропного протонного СТВ для радикала С — Н. Как и на рис. 9.20, три ориентации Ря-орбитали этого радикала, показанные на рис. 9.21, говорят о том, что мал, в то время как положителен, а отрицателен. Визуальное усреднение р-орбитали по конусу магнитных линий ядерного момента также говорит о том что мал. Обратите внимание, что конусы, изображающие линии магнитного поля, создаваемого ядерным моментом, изображены у ядра, чей момент вызывает расщепление посредством дипольного взаимодействия с электроном. Если оси х, у и Z определены относительно фиксированных осей кристалла (которые совпадают с молекулярными осями), как на рис. 9.21, расчет [20] показывает, что неспаренный электрон, целиком находящийся на р-орбитали, должен приво.цить к тензору анизотропного СТВ [c.40]

Правило отбора при электронных переходах Ат/ = 0. Это зна- чнт, что за время электронного перехода не происходит изменения ориентации ядерн01 0 спина. Из рис. 83 видно, что в результате расщепления уровней вместо одной линии поглощения появляются две при иапряжениости внешнего поля Яо—ДЯ/ и Яо+ДЯ/. Расстояние между линиями в спектре а = 2ДЯ/ называется сверхтонким расщеплением и измеряется чаще всего в единицах напряженности магнитного поля, но может быть измерено также в единицах частоты [c.239]

Жидкие кристаллы диамагнитны. Их магнитная восприимчивость вдоль длинной оси молекул больше, чем в перпендикулярном направлении. Благодаря этой особенности молекулы жидких кристаллов в магнитном поле ориентируются вдоль его силовых линий. Практически полная ориентация достигается в слабых магнитных полях. Тонкий слой ориентированного магнитным полем жидкого кристалла по свойствам аналогичен пластине, вырезанной из твердого монокристалла. Это свойство нематической фазы создает очень простой способ получения жидких монокристаллов прн помощи воздействий магнитного поля, в то время как выращивание твердых монокристаллов сталкивается со значительными трудностями. [c.245]

Локальные магнитные поля могут создаваться парамагнитными частицами, окружающими резонирующую молекулу пли свободный радикал. Однако в этом случае ориентация парамагнитных частнц относительно резонирующей частицы не имеет дискретного характера. Следовательно, поглощение может наблюдаться в некотором диапазоне значений В, близких к величине hv/g , что будет проявляться в уширении линии магнитного резонанса. Это уширение называют диполь-дипольным уширенпем, так как оно связано с взаимодействием резонирующего магнитного диполя с окружающими диполями. При этом локальные иоля проявляют себя лип1Ь в случае, если время пребывания резонирующей частицы в каждом локальном поле соизмеримо или больше 1/у. Рхли же это время существенно меньше из-за быстрого движения, например вращения, резонирующей частицы, то за время одного периода колебания падающего электромагнитного излучения локальные поля усреднятся и не будут искажать внешнее магнитное поле В. Таким образом, диполь-дипольное уширение характерно для относительно малоподвижных частиц, например для частиц твердого тела, для [c.43]

Если под прямым углом к основному магнитному полю Яо приложено небольшое магнитное поле Яь то комбинация полей Яо и Н в некоторой точке прецессионного движения частицы стремится изменить угол 0. Однако за время прецессионного вращения действие полей усреднится и изменения угла не произойдет. Для того чтобы изменить ориентацию, а следовательно, и магнитную энергию частицы, дополнительное поле Hi должно вращаться синхронно с прецессией магнитного момента относительно Яо. [c.115]

Теперь рассмотрим большое число спииов с одинаковой ларморовой частотой (рис. 4,2). Мы знаем, что параллельная ориентация г-компоненты магнитного момента и направления поля имеет более низкую энергию, чем антипараллельная. Поэтому, предположив, что между ними каким-то образом установилось термическое равновесие, можно ожидать в соответствии с уравнением Больцмана избыточного заселения низкого энергетического уровня. Таким образом, объемная намагниченность образца окажется параллельной направлению магнитного поля. В то же время все составляющие ее спины имеют прецессирующую в плоскости компоненту. Но, поскольку все направления в этой [c.100]

Совершенно ясно, что тонкая структура спектров ЯМР жидкостей не обусловлена прямым магнитным взаимодействием через пространство спиновых магнитных моментов (диполей) ядер, хотя подобное взаимодействие играет важную роль при исследовании спектров твердых тел [5, стр. 152 и сл.]. Теоретически показано, что благодаря тепловому хаотическому движению молекул составляющая локального поля у любого ядра, параллельная внешнему полю и возникающая в результате прямого взаимодействия диполей, усредняется до нуля [5, тр. 118]. Это эмпирически подтверждается тем, что резонансные спектры жидкостей, обусловленные только магнитноэквивалентными ядрами, ни при каких условиях не расщепляются. Например, наличие в метильной группе трех протонов сказывается на площади резонансной кривой, но не на ее множественности (см. рис. 5,6). В настоящее время считается, что тонкая структура обусловлена косвенным взаимодействием ядерных спннов через валентные электроны. Хотя суммарный спиновый магнитный момент электронов в ковалентной связи или заполненной оболочке благодаря спариванию электронных спинов равен нулю, ядерный диполь вызывает слабую магнитную поляризацию валентных электронов [32—34]. Электронная спиновая плотность, не равная нулю, появляется в других облястях связи и в зависимости от степени делокализации электронов, возможно, на более далеких расстояниях. Соседний ядерный диполь взаимодействует со спиновой плотностью в этой области, и (квантованная) энергия системы зависит от относительной ориентации обоих спиновых моментов ядер, а также от их ориентации во внешнем магнитном поле. Подобное косвенное взаимодействие не усредняется в жидкостях до нуля за счет хаотического движения молекул и вызывает расщепления, не зависящие от внешнего поля, имеющего определенный порядок величины [32]. Кроме того, как будет показано далее, постулированное взаимодействие таково, что взаимодействие между полностью эквивалентными ядрами не приводит к появлению таких эффектов, которые можно было бы установить экспериментально. [c.289]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Отсутствие равновесия при со > со не исключает возможности ориентационного структурирования. В слабом поле частицы будут почти свободно вращаться в потоке, как будто поле вовсе отсутствует. Тем не менее, магнитное поле хотя и ненамного, но притормозит вращение частиц в момент прохождения ими утла, близкого к 90°, при котором величина Му максимальна, и ускорит это вращение при противо1Юложной ориентации оси частицы относительно направления поля. Это означает, что вблизи 90-градусной ориентации ось каждой частицы находится больше времени, чем при противоположной (270°) ориентации. Избыточное время нахождения осей частиц в указанном секторе углов означает, что взвесь будет иметь слабую намагниченность под углом 90° к направлению поля. Усиление поля, замедление вращения (течения), уменьшение вязкости приведет, очевидно, к усилению этого эффекта. В пределе он плавно достетнет намагниченности насыщения, направленной под углом 90° к направлению намагничивающего поля. Таким образом, упомянутый выше срыв ориентации с увеличением скорости враще- [c.684]

Несмотря на то, что характерные времена теплового движения в полимерах достаточно малы и не превышают 10 —10 ° с, время спин-решеточной релаксации Т обычно велико и составляет несколько секунд или минут. Причиной этого является слабое взаимодействие между системой спинов и решеткой. Казалось бы, что тепловое движение атомов должно достаточно быстро изменить взаимодействие между магнитными моментами ядер, однако в силу того, что энергия такого взаимодействия значительно меньше общей энергии магнитных диполей, которые были поляризованы внешним магнитным полем, то элементы полимерных цепей должны подвергнуться многократным переориентациям, прежде чем заметно уменьшится общее магнитное взаимодействие. Спад вектора намагниченности (которая была обусловлена ориентацией ядерных магнитных моментов) представляет собой процесс перехода к равновесию между системой спинов и решеткой. Спип-решеточная релаксация, связанная с молекулярным движением, наблюдается наиболее отчетливо, когда частота тепловых колебаний сравнима с частотой [c.212]

Физический смысл времени Гг вытекает из того, что эта константа времени требуется для описания спада поперечных компонентов ядерного магнитного момента, т. е. эта константа определяет время, необходимое для того, чтобы индивидуальные спины потеряли фазовую когерентность вращения друг относительно друга. Если ядерные спины находятся в несколько различных полях, обусловленных неоднородностью статического магнитного поля или отличиями в локальных магнитных полях, вызванными магнитными днпольными моментами их соседей сО (раздел И, А, 2 и И, Б, 1), то они будут прецессировать с раз-ными ларморовыми частотами, что приведет в конечном счете 3 к фазовой некогерентности. Изменения ориентации спинов магнитных моментов под влиянием спин-решеточной релаксации также дают вклад в этот эффект и, следовательно, влияют на Т . Поскольку ширина резонансной линии может быть обусловлена каждым из рассмотренных выше эффектов, то Т , как показывает количественный анализ, обратно пропорционально ширине линии. Гг называется также временем спин-спинового взаимодействия или временем спин-фазовой памяти. [c.17]

Многообразие взаимодействия молекул спирта с ионитом приводит к появлению дополнительных полос в спектрах, которые в настоящее время пока трудно интерпретировать. Ширина полос ОН и СНд в спектрах ЯМР примерно одинакова, это свкгдетельствует о том, что ответственным за уширение является не преимущественная ориентация молекул спирта, как в случае силикагеля [3], а действие локальных магнитных полей протонов каркаса ионита. Подобное явление наблюдается в клатратах [4]. [c.32]

Рабочий резонатор желательно построить таким образом, чтобы 1) магнитное СВЧ-поле в образце было перпендикулярна к внешнему постоянному магнитному полю Яо, 2) образец располагался в максимуме и 3) чтобы он в то же время был в минимуме Е. Первое требование вытекает из самой природы разрешенных резонансных переходов. Второе продиктовано тем, что до наступления насыщения СВЧ-мощность, поглощаемая образцом, пропорциональна и поэтому чем больше Я1, тем больше отношение сигнал/шум. Третье минимизирует диэлектрические потери, которые ухудшают отношение сигнал/шудг. Этп три требования удовлетворяются в системе, нредставленнои на фиг. 4.5, где постоянное магнитное поле направлено по оси у фиг. 4.3. Такой резонатор может быть снабжен держателем для ориентации монокристаллических образцов, а также системой термостатирования (гл. 8). Для жидких и других образцов, вносящих большие потери, иногда используются более длинные резонаторы [56, 198, 169]. [c.142]

Воздействуем на наш образец коротким электромагнитным импульсом Ларморовской частоты, магнитное поле которого направлено вдоль оси X. Импульс настолько короткий, что спиновая система не успевает изменить распределение локальных магнитных полей и ориентации магнитных моментов отдельных спинов. Типичное время этой спин-спиновой релаксации (Т2) составляет 10 с. В то же время импульс должен быть достаточно длительным, чтобы успеть повернуть вектор суммарной намагниченности М точно на 90° (с . схему экспериментов Хана на рис. 3.8). Магнитное поле 90° импульса достигает 100 Гс, т.е. гораздо выше, чем 6Н . Поэтому во время действия этого импульса мы можем забыть о существовании 6Н , поскольку все отдельные спиновые магнитные моменты прочно привязаны к импульсному магнитному полю. Можно сказать, что импульс приводит к неизбежной фазировке спиновой системы. Теперь спины прецессиру-ют вокруг оси у (см. рис. 3.8 а) и дают исходный сигнал ЯМР (рис. 3.9). [c.49]

Рассмотрим процесс испускания укванта ориентированным ядром. Эту ориентацию можно, например, осуществить охлаждением образца, содержащего радиоактивные ядра, до сверхнизких температур и помещая его в сильное электрическое или магнитное поле —спины ядер в этом случае прецеосируют вокруг на-пра)вления поля. Тогда угловое распределение у Лучей не изотропно (как в случае беспорядочно ориентированных атомов), а зависит от направления ориентации, величины спина ядра и мультипольности излучения. К сожалению, такой перспективный метод ориентации ядерных спинов слишком сложен в экспериментальном отношении и в настоящее время не нашел еще широкого применения. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология