Спиновая больцмановская температура

Вклады в энергию системы, обусловленные пространственными функциями, т. е. те члены гамильтониана, обсуждению которых были посвящены предыдущие главы, являются постоянными. Теперь для упрощения дела мы можем просто пренебречь ими, рассматривая их как нулевой уровень отсчета в интересующей нас энергетической шкале. (Заметим также, что из-за небольших энергетических различий разные магнитные состояния системы имеют приблизительно одинаковые больцмановские заселенности при нормальных температурах.) Магнитные свойства зависят только от спиновой функции. Это обстоятельство лежит в основе часто используемого чисто спинового приближения для описания магнитных явлений. Для большинства магнитных свойств систем, представляющих интерес с точки зрения химии, такое приближение вполне удовлетворительно. Однако для магнитных эффектов с участием электронов, наблюдаемых в тяжелых элементах, релятивистские вклады настолько возрастают, что это приближение становится несостоятельным. Оно оказывается также неудовлетворительным в чрезвычайно сильных магнитных полях. [c.353]

Т — больцмановская спиновая температура. [c.19]

Мы видели, что под действием поля Н должны наблюдаться результирующие переходы ядерных спинов с нижнего энергетического уровня на верхний. Через некоторое время это должно было бы привести к выравниванию (или приблизительному выравниванию) заселенностей обоих уровней, что соответствует так называемому состоянию насыщения (т. е. очень высокой больцмановской спиновой температуре), если бы не существовал некоторый механизм релаксации, переводящий спины с верхнего энергетического уровня на нижний. Этот процесс отводит энергию от спин-системы, иными словами, охлаждает ее. Аналогичная ситуация возникает, когда система спинов впервые оказывается в магнитном поле спиновая заселенность верхнего и нижнего уровней одинакова, и для установления равновесного распределения заселенностей и создания условий наблюдения резонансного сигнала также необходима релаксация. Следует ясно представлять, что поскольку участвующие в этом процессе энергии очень малы и, кроме того (как мы увидим впоследствии), обычно очень слаба тепловая связь ядер с их окружением (т. е., тепловая релаксация представляет собой очень медленный процесс), спиновая температура легко может стать очень высокой, в то время как температура образца не изменится или изменится незначительно. Можно говорить, таким образом, об очень малой теплоемкости системы ядерных спинов. [c.20]

Рассмотрим парамагнитный образец, помещенный в магнитное поле. Пусть в этом образце имеются два тина электронных спинов 81 я 2 я два тина ядерных спинов /3 и /4. Электронные и ядерные спины образуют четыре спиновые системы, в каждой из которых имеет место внутреннее термодинамически равновесное распределение энергий спинов, соответствующее характеристическим температурам 01, 02, 0з и 04- Предположим, что эти четыре спиновые системы полностью изолированы друг от друга и от решетки. В каждой системе спины заселяют зеемановские уровни в соответствии с больцмановским распределением (см. гл. 13, 5). Предположим, что вначале эти четыре спиновые системы находились при одной и той же температуре Во [c.377]

Если система спинов исследуется при различных температурах и при разных частотах микроволнового поля, то часто возникает необходимость в сопоставлении полученных данных. В данном параграфе анализируется простейший спиновый дублет. Исходными для анализа являются больцмановские населенности. Мы приведем два графика, облегчающие сравнение экспериментальных данных. Не столь часто встречающееся триплетное состояние анализируется с той же точки зрения результаты анализа графически сопоставляются с результатами анализа дублетов. [c.510]

Наконец, был предложен метод, основанный на двойном резонансе и позволяющий наблюдать в твердом теле сигналы даже слабочувствительных ядер. В типичном органическом твердом теле менее чувствительное ядро, называемое редким спином /( С), окружено распространенными спинами S, имеющими высокую чувствительность ( H). Обе спиновые системы связаны дипольными взаимодействиями. Если ввести спиновые температуры 0 и 0s, соответствующие больцмановским распределениям в обеих спиновых системах, то можно показать, что изменение температуры 0s при облучении спинов [c.366]

Теория моментов Ван-Флека [106] является высокотемнера-турныл приближением, справедливым для большинства экспериментальных условий. Ниже температуры жидкого гелия и при высоких частотах может быть реализовано низкотемпературное условие gf>H > кТ (см. гл. 13, 5, особенно фиг. 13.9 и 13.10). В этой области температур теория моментов должна быть модифицирована с учетом статистических весов спиновых уровней и их собственных больцмановских факторов (см. [164—168]). [c.474]