Магнитный момент спиновый

Электронный парамагнитный резонанс представляет собой явление поглощения излучения микроволновой частоты молекулами, ионами или атомами, обладающими электронами с неспаренными спинами. Называют это явление по-разному электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) , электронный спиновый резонанс и электронный магнитный резонанс . Все эти три термина эквивалентны и подчеркивают различные аспекты одного и того же явления. ЯМР и ЭПР характеризуются общими моментами, и это должно помочь понять суть метода ЭПР. В спектроскопии ЯМР два различных энергетических состояния (если I = 7г) возникают из-за различного расположения магнитных моментов относительно приложенного поля, а переходы между ними происходят в результате поглощения радиочастотного излучения. В ЭПР различные энергетические состояния обусловлены взаимодействием спинового момента неспаренного электрона (характеризуемого т = /2 для свободного электрона) с магнитным полем — так называемый электронный эффект Зеемана. Зеемановский гамильтониан, описывающий взаимодействие электрона с магнитным полем, дается выражением [c.5]

В любой реальной системе магнитные моменты взаимодействуют с локальными магнитными полями, флуктуирующими вследствие теплового движения атомов и молекул. В результате энергии магнитных моментов (спиновой системы) переходит в энергию теплового движения атомов и молекул (решетки). После выключения поля Я] между системой магнитных моментов и решеткой устанавливается тепловое равновесие, соответствующее температуре тела. Этот процесс называется спин-решеточной релаксацией. [c.268]

Если ядро имеет ненулевой спин, то существует взаимодействие между ядерным спиновым магнитным моментом, спиновым и орбитальным магнитным моментом электрона, которое ведет к так называемой сверхтонкой структуре атомных спектров. Полный уг-—> [c.93]

Если ядро имеет ненулевой спин, то существует взаимодействие между ядерным спиновым магнитным моментом, спиновым и орбитальным магнитным моментом электрона, которое ведет к так называемой сверхтонкой структуре атомных спектров. Полный угловой момент F атома есть сумма полного момента всех электронов J и спинового момента ядра Г. [c.84]

По аналогии с орбитальным моментом вводится спиновый магнитный момент электрона l п [c.60]

Как известно [5], основное состояние ферромагнетика соответствует тому, что элементарные магнитные моменты (спины) всех атомов решетки одинаково ориентированы, образуя общий магнитный момент участка (домена) ферромагнетика. Состояние магнитного возбуждения связано с полным переворачиванием отдельного момента (спина) относительно всех остальных. Однако, как и в случае экситона, такое локализованное состояние возбуждения в системе одинаковых взаимодействующих атомов является неустойчивым, и роль элементарных возбуждений играют волны переворачивания магнитных моментов (спиновые волны), при которых состояние возбуждения как бы переходит последовательно от одного атомного слоя к другому. [c.78]

Изотоп Магнитный момент Спиновое число Q-10 , м б [c.353]

Первый член описывает расщепление в нулевом поле, следующие два члена—влияние магнитного поля на спиновую мультиплетность, остающуюся после расщепления в нулевом поле члены с Ац и являются мерой сверхтонкого расщепления параллельно и перпендикулярно главной оси, а Q —мерой небольших изменений в спектре, вызванных ядерным квадрупольным взаимодействием. Все эти эффекты обсуждались в гл. 9. Последний член учитывает тот факт, что ядерный магнитный момент может непосредственно взаимодействовать с внешним полем Яд = Нц /, где у — гиромагнитное отношение ядра, а Р — ядерный магнетон Бора. Он описывает ядерный эффект Зеемана, который вызывает переходы в ЯМР. Зеемановское ядерное взаимодействие может влиять на спектр парамагнитного резонанса только в том случае, когда неспаренные электроны взаимодействуют с ядром в ядерном сверхтонком или квадрупольном взаимодействиях. Если даже такое взаимодействие и реализуется, то его величина пренебрежимо мала по сравнению с величинами других эффектов. [c.219]

Упрош енно сущность метода ЯМР заключается в следующем. Ядра элементов, как известно, обладают собственным магнитным моментом (спиновый магнетизм) и в постоянном магнитном поле ведут себя как прецессирующие элементарные магниты. При этом ось прецессии может быть направлена вдоль поля или против него. Энергетические состояния ядер в этих двух положениях неодинаковы переход ядра с одного энергетического уровня на другой требует затраты определенного количества энергии в форме радиочастотного магнитного поля с направлением, перпендикулярным постоянному магнитному полю. Поглощение энергии максимально, когда частота переменного поля равна собственной частоте перехода ядер между энергетическими уровнями в магнитном поле — условие резонанса. Это условие можно выразить как [c.182]

Согласно принципу исключения Паули (1925), на орбитали может находиться не больше двух электронов, которые должны иметь противоположные спины. Спином называется свойство электрона вращаться вокруг своей собственной оси в одном или в другом направлении. Благодаря этому вращению (и наличию электрических зарядов) электроны имеют магнитные моменты (спиновые), т. е. они ориентируются в магнитном поле либо в направлении поля, либо в противоположном направлении. Два электрона с противоположными спинами (11), занимающие одну и ту же орбиталь, имеют одинаковые квантовые числа п, I и т, но отличаются своими спиновыми квантовыми [c.82]

Спину электрона соответствует спиновой магнитный момент [c.19]

Парамагнитный вклад в восприимчивость обусловлен спиновым и орбитальным угловыми моментами, взаимодействующими с полем. В первую очередь мы рассмотрим систему, имеющую сферическую симметрию, с одним электроном и в отсутствие орбитального вклада в момент. Магнитный момент такой системы — векторная величина, выражаемая уравнением (11.8) [c.134]

В табл. 11.3 представлены величины чисто спинового магнитного момента для различных чисел неспаренных электронов. Для многих [c.137]

Из этого уравнения следует, что в свободном ионе вклады в обусловлены как спиновым, так и орбитальным угловым моментом. Более того, если =0, то 7 = 5. При этом д = 2,00 и уравнение (11.34) сводится к уравнению (11.24) для чисто спинового магнитного момента. [c.143]

Рассчитанные и экспериментально найденные величины магнитных моментов для комплексов 3<2-ионов (расчет проводился по уравнению (11.34) и формуле для магнитной восприимчивости, обусловленной чисто спиновым магнитным [c.148]

Проекция спинового магнитного момента электрона на ось численно р шна магнетону Бора [c.19]

Основное состояние октаэдрических комплексов кобальта(П) — и орбитальный вклад в момент предположительно должен быть большим. Примешивание возбужденного состояния несколько снижает момент, но тем не менее он обычно превышает 5 магнетонов Бора (чисто спиновый магнитный момент равен 3,87). Основное состояние тетраэдрических комплексов кобальта(П) — А2, и магнитный момент может быть небольшим, вероятно, может приближаться к значению, обусловленному вкладом чисто спинового магнитного момента. Однако возбужденное магнитное состояние в тетраэдрических комплексах сравнительно мало по энергии и может смешиваться с основным состоянием. Рассчитанные [13] и экспериментально установленные магнитные моменты лежат в интервале 4—5 магнетонов Бора. В соответствии с уравнением (11.36) для тетраэдрических комплексов кобальта(П) [13] обнаружена обратная зависимость между величиной момента комплекса и величиной Dq. [c.150]

Столь различное поведение диа- и парамагнитных веществ обусловлено различным характером их внутренних магнитных полей. Как известно, вращение электронов вокруг оси создает магнитное поле, характеризуемое спиновым магнитным моментом. Если в веществе магнитные поля электронов взаимно замкнуты (скомпенсированы) и их суммарный момент равен нулю, то вещество является диамагнитным. Если же магнитные поля электронов не скомпенсированы и вещество имеет собственный магнитный момент, то оно является парамагнитным. Так, атом водорода, имеющий один электрон, па эамагнитен. Молекула же Нп диамагнитна, так как при образовании химической связи происходит взаимная компенсация спиноЕ электронов. [c.155]

Общий магнитный момент атома или молекулы (Ра) — это векторная сумма всех орбитальных и спиновых моментов [c.139]

Спиновое квантовое число з может принимать лишь два возможных значения Ь /2 и — /о- Они соответствуют двум возможным и противоположным друг другу направлениям собственного магнитного момента электрона. [c.26]

Рассмотрим в качестве примера атом, обладающий одним неспаренным электроном. Предположим, что ядро этого атома не обладает магнитным моментом. Магнитные свойства такого атома связаны с наличием неспаренного электрона и имеют двоякую природу. Они связаны как с орбитальным движением электрона, так и с наличием у него нескомпенсированного спинового магнитного момента. Движущийся по орбите электрон можно рассматривать как круговой ток, обладающий магнитным моментом [c.224]

При наличии спин-орбитальной связи магнитный момент атома является результатом сложения орбитальной и спиновой составляющих. [c.225]

Спиновое квантовое число s для каждого электрона может принимать лишь одно из двух значений + 7г или — /г, что обозначается символами t и 4- Это число определяет момент количества движения (вращения) электрона вокруг собственной оси и его магнитный момент. В. магнитном поле момент спина может ориентироваться либо в направлении этого поля, либо противоположно ему. [c.48]

ЭПР свободных электронов связан с парамагнетизмом их спинов. По этой причине его также называют электронным спиновым резонансом (ЭСР). Электроны на полностью заполненных молекулярных орбиталях вообще ие вносят вклад в магнитный момент, поскольку, согласно принципу Паули, спаренные спины компенсируют друг друга. Если, однако, связь разорвана вследствие гомолитического разрыва, то образуются свободные радикалы с неспаренными электронными спинами, которые и детектируются. Свободный электрон обладает магнитным моментом ц, равным [c.157]

Все 4 разновидности магнетизма связаны с тем обстоятельством, что элементарные частнцы — электрон, протон, нейтрон, входящие в состав атомов и молекул вещества, обладают постоянными собственными магнитными моментами (спиновый м о м е н т), а кроме того, заряженные частицы (напр., электроны) создают добавочный магнитный момент, двигаясь в атоме или в молекуле по замкнутой орбите (о р б и-т а л ь н ы й момент). Поскольку собственные (спиновые) магнитные моменты протонов или нейтронов примерно в 1000 раз меньше спинового магнитного момента электронов, то магнитные моменты атомов, молекул и макроскопич. тел определяются в основном спиновыми и орбитальными моментами электронов. Все атомы и молекулы можно разбить на два вида по их магнитному моменту. Если в атоме (или в молекуле) все моменты, создаваемые отдельными электронами, взаимно компенсируются, то результирующий момент данного атома (или мо- [c.508]

Уравнение Шредингера описывает состояния электрона, движущегося в трехмерном пространстве. При этом требования теории относительности никак не учитываются. Если же их учесть, то уравнение Шредингера следует заменить другим, релятивистским уравнением Дирака, из которого непосредственно вытекает существование у электрона собственного момента импульса, а следовательно, и собственного магнитного момента. Собственный момент электрона (S) называют также спиновым (от английского глагола to spin — прясть, плести, крутить(ся), вертеть(ся)) или просто спином. [c.57]

С механическим моментом электрона (как орбитальным, так и спиновым) связаны соответствующие магнитные моменты. Если воспользоваться классичв ской моделью, то величина орбитального магнитного момента цорб, отвечающего движению электрона со скоростью V по круговой орбите радиуса г, равна [c.60]

Первый член описывает расщепление в нулевом поле, следующие два — влияние магнитного ноля на спиновую вырожденность, остающуюся после расшепления в нулевом поле. Члены А служат -лероп сверх-тонкого расщепления параллельно и перпендикулярно единственной в своем роде оси, а Q характеризует изменения в спектре, обусловленные квадрупольным взаимодействием. Все эти эффекты рассматривались ранее. Последний член учитывает тот факт, что ядерный магнитный момент iv может взаимодействовать непосредственно с внешним полем Цл Яд = д > Нд1. Это взаимодействие может повлиять на парамагнитный резонанс лишь в том случае, когда неспа- [c.49]

Орбитальные моменты многих молекул с основными состояниями А2д И Ед отличаются по величине от значений, которые дает формула, учитывающая чисто спиновые магнитные моменты. Такое различие обусловлено двумя причинами 1) примещиванием возбужденных состояний вследствие спин-орбитального взаимодействия и 2) зеемановскими эффектами второго порядка (парамагнетизм, не зависящий от температуры). Например, [c.149]

В октаэдрическом поле комплекс никеля(П) имеет орбитально невырожденное основное состояние поэтому никакого вклада от спин-орбитального взаимодействия ожидать не следует. Измеренные величины моментов варьируют в интервале 2,8 — 3,3 магнетона Бора, что очень близко к 2,83 магнетона Бора, которое получается, если учитывать чисто спиновый магнитный момент. Величины моментов октаэдрических комплексов несколько превышают значения моментов, имеющих чисто спиновый характер, из-за небольшого смешивания с мультип-летным возбужденным состоянием, в котором заметную роль играет [c.149]

Разность между и Ур дает избыток неспаренных спинов, направленных вдоль поля, и ее можно рассматривать как суммарный вектор спиновых моментов, направленных вдоль и против поля. Эта разность представляет собой суммарный магнитный момент индуцированный в системе неспаренпых электронов внешним полем. Среднее значение определяется средней поляризацией электронных спинов 5,, т. е. параметром, который интересует нас в эксперименте ЯМР. В нашем примере мы берем средневзвешенное по заселенностям состояний -Ь 7г и — в виде [c.167]

Нейтрон не имеет электрического заряда, но обладает магнитным моментом, поэтому он взаимодействует со спиновыми магнитными моментами неспарсп-ных электронов. Результирующий магнитный момент- пары- электронов равен нулю. [c.144]

У большинства элементарных частиц, входящих в состав квантовомеханических систем, имеется дополнительная степень свободы, проявляющаяся в существовании особого момента количества движения, так называемого спина (от английского слова to spin — вращать веретено). Этот специфический момент количества движения, с которым связан соответствующий магнитный момент, существует независимо от орбитального движения. Спин нельзя трактовать как момент, обусловленный простым механическим вращением частицы вокруг самой себя. Для описания его необходимы особые спиновые переменные [c.9]

Заметное влияние на энергию терма оказывает спин-орбитальное взаимодействие. Как орбитальный, так и спиновый механические моменты С и S обусловливают наличие у атома соответствующих магнитных моментов и тем самым наличие суммарного магнитного момента атома. Движение электрона в атоме аналогично круговому электрическому току, который порождает магнитный момент. Орбитальным магнитным моментом обладают все атомы с Ь Ф О, а спиновым — с 8 Ф 0. Магнитные моменты, орбитальный и спиновый, взаимодействуют (спин - орбитальное взаимодействие), благодаря чему энергия атома отличается от той, которая была бы в отсутствие взаимодействия, соответствующие термы атома расщепляются на компоненты, различающиеся по энергии. Это расщепление можно описать, используя векторную схему. Вектор 5 ориентируется в поле вектора i по правилам квантования 25 + 1 способом. Векторы i и 5 образуют полный момент количества движения атома У = /, -Ь [c.40]

Ядерная магнитная релаксация. Ядра, входящие в атомы и молекулы, обладают магнитными моментами и спинами. Вся совокупность спинов образует спиновую систему вещества. Спп-повая система — это статистическая система, температура которой может отличаться от температуры молекулярного окружения, называемого реп1еткой. При изучении ядерной магнитной релаксации принимается модель не зависящих друг от друга, процессов обмси энергией внутри спиновой системы и обмен энергией между сниновой систе.мой и решеткой. Снин-сниновое взаи- [c.98]

По классическим представлениям взаимодействие внешнего магнитного поля со спиновым магнитным моментом электрона приводит к прецессии последнего вокруг направления внешнего магнитного поля. Через спин-орбитальное взаимодействие прецесси-рующий спиновый магнитный момент увлекает за собой орбитальный магнитный момент, индуцируя орбитальное движение в плоскости, перпендикулярной внешнему полю. Орбитальное движение вносит свой вклад в суммарный магнитный момент электрона, приводя к отклонению величины g от gs При этом -фактор описывается следующим выражением [c.226]

Согласно принципу неопределенности Гейзенберга АхАЕ=/г, время жизни в данном энергетическом состоянии влняст па определенность зиачения энергии в этом состоянии. Следовательно, от величины Т должна зависеть ширина резоиаисной линии. Поглощенная энергия может передаваться частицами не только за счет теплового движения, но и за счет так называемого спин-спинового взаимодействия. В ядерном магнитном резо 1аисе такое взаимодействие обычно наблюдается у связанных друг с другом частиц с магнитным енином. На каждый магнитный момент ядра действует не только постоянное магнитное поле Яо, но и слабое локальное ноле Ялок, создаваемое соседними магнитными ядрами. Магнитный диполь на расстоянии г создает поле для протона это поле равно 14 Э на расстоянии 1 А. С ростом г напряженность поля Яло быстро падаст, так как существенное влияние могут оказывать только ближайшие соседние ядра. По величине разброса локального поля Ядок при помощи уравнения резонанса мол<но найти разброс частот ларморовой прецессии [c.256]

Элементарными носителями магнетизма в магнитных материалах являются нескомпенсированные спиновые магнитные моменты электронов. Электрон обладает собственным моментом количества движения (механическим моментом) р , называемым спином. Этот момент может иметь только две ориетггации относительно внешнего магнитного поля, направленного по оси z, такие, что две его возможные проекции на направление этого поля равны [c.18]

Химия справочное руководство (1975) -- [ c.409 ]

Теоретическая неорганическая химия Издание 3 (1976) -- [ c.471 , c.472 , c.475 ]

Строение и свойства координационных соединений (1971) -- [ c.146 ]

Органическая химия Том 1 (1963) -- [ c.128 ]

Органическая химия Том 1 (1962) -- [ c.128 ]

Современные теоретические основы органической химии (1978) -- [ c.11 ]

Современные теоретические основы органической химии (1978) -- [ c.11 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология