Неоднородное уширение линий

Рис. Г-5, а — Зависимость нормированной амплитуды первой производной от Н (пропорционального для однородна уширенной линии ЭПР. Пунктирная кривая относится к неоднородно уширенной линии ЭПР. б — Зависимость нормированной ширины линии (между точками максимального наклона) от Я[ для однородно уширенной линии.

В системах с медленной диффузией возможно применение методов спинового эхо [73], успешно используемого в технике ЯМР [74—76]. Применялся [73] как обычный метод двухимпульсного эхо, так и метод стимулированного эхо . В последнем случае к системе прикладывались три СВЧ-импульса в моменты i = О, = ти = т-Ь7 сигнал эхо наблюдался в момент Ь = 2г + Т. Этот сигнал может изучаться как функция т или как функция Т. Такая методика позволяет использовать явление выгорающих дырок для неоднородно уширенных линий и наблюдать за скоростью заполнения этих дырок . В [73] обсуждаются теоретические аспекты техники спинового эхо. [c.403]

В [174] предложен графический метод разделения перекрываю-щихся гауссовых линий, а в [175] обсуждаются некоторые методы расшифровки сложных спектров. В [176, 177] показано, как можно существенно увеличить разрешающую способность ЭПР-спектро-метра (см. гл. 13, 9, стр. 531). В [178] обсуждаются ширины неоднородно уширенных линий. [c.475]

Модель неоднородного уширения линий ЭПР [c.20]

Для сужения неоднородно-уширенных линий используют метод согласования восприимчивостей, в котором для уменьшения Дх пространство между частицами заполняют инертной жидкостью (не смешивающейся с водой и слабо взаимодействующей с поверхностью, например ССЦ) [613], или метод вращения под магическим углом со скоростью [614]. Неоднородное [c.238]

Ионы NP+ дают очень широкие линии ЭПР даже в тех случаях, когда можно предполагать октаэдрическое окружение. Например, в MgO, где другие примесные ионы дают линии с шириной приблизительно 0,5 Гс, ширина линий NP+ может достигать 40 Гс. Поскольку у NP+ четное число электронов и теорема Крамерса не применима, остаточные решеточные напряжения могут вызвать различные по величине смещения состояния 10) относительно состояний 1+1) и —1) (рис. 11-11). Расщепление в нулевом поле D может быть как положительным, так и отрицательным. Таким образом, наблюдаемый спектр (рис. 11-12) представляет собой неоднородно уширенную линию. Этот анализ подтверждается наличием резкого двухквантового перехода, наблюдаемого при высоких мощностях СВЧ [327]. [c.315]

Для неоднородно уширенных линий (обычно гауссовой формы) амплитуда производной теоретически монотонно увеличивается до некоторого предельного значения с ростом мощности. На рис. Г-5, а этот случай показан пунктирной кривой. Однако на практике даже для линий, которые считаются неоднородно уширенными, амплитуда производной проходит через максимум. Это означает, что имеется также и вклад от однородного уширения, связанного, возможно, с обменным взаимодействием между спинами парамагнитных центров и окружающей матрицы. [c.495]

При регистрации сигналов дисперсии неоднородно-уширенных линий в случаях, когда используются высокие частоты модуляции магнитного поля (а> Тх > I), [c.143]

ДЛЯ электрона, а // е — амплитуда магнитного СВЧ-поля. Используемое в этом уравнении значение соответствует насыщению отдельного спин-пакета . Спин-пакет является отдельной однородно уширенной компонентой неоднородно уширенной линии, которая представляет собой огибающую большого числа таких компонент. Затем уровень мощности р. ч.-генератора, а следовательно, амплитуда магнитного р. ч.-поля Ящ устанавливается настолько высоко, что скорость п индуцируемых в верхнем направлении переходов при частоте Vni была больше [c.393]

Однородное и неоднородное уширения линий [c.24]

В твердых телах однородное уширение спектральной линии, как правило, возникает вследствие взаимодействия атома с колебаниями решетки (фононами). Важный механизм, лежащий в основе неоднородного уширения линии в газах (и жидкостях), связан с эффектом Доплера. Вследствие этого эффекта наблюдается различная частота электромагнитного излучения, испускаемого движущимся с некоторой собственной скоростью атомом. Другими словами, можно сказать, что вследствие эффекта Доплера каждый атом в зависимости от его собственной скорости имеет различную частоту перехода. Например, если составляющую скорости атома в направлении, противоположном направлению распространения испускаемой электромагнитной волны, обозначить через и,-, то частота волны (нерелятивистская) оказывается равной [c.19]

Из (4.19) видно, что в данном случае производная неоднородно-уширенной линии представляет собой наложение опрокинутых функций формы индивидуальных линий (рис. 4.3). Если ширина пакета 6 < 2Ь, то форму и ширину пакета можно определить непосредственно из спектра, так как общая ширина спектра АНо = = 2Ь + б,. [c.197]

Для сужения неоднородно-уширенных линий используют метод согласования восприимчивостей, в котором для уменьшения Ах пространство между частицами заполняют инертной жидкостью (не смешивающейся с водой и слабо взаимодействующей с поверхностью, например ССЦ) [613], или метод вращения под магическим углом со скоростью Vrot Avhet [614]. Неоднородное уширение может также уменьшаться или сниматься полностью вследствие интенсивного диффузионного движения молекул воды [614]. Это происходит, если размер магнитных неоднородностей меньше по порядку величины, чем / УO/(Avhet) 1 мкм. [c.238]

Время поперечной релаксации Тг непосредственно определяет ширину линий. При условии, что магаитное поле идеально однородно и нет взаимодействий, ведущих к неоднородному уширению, линия поглощения в спектре ЯМР описывается функцией Лоренца (рис.1.12) [c.36]

Для насыщения запрещенных переходов в условиях неоднородного уширения линии ЭПР и спиновой диффузии приближенное выражение для относительного возрастания сигнала ЯМР таково [c.192]

Даже из упрощенного выражения (3) ясно, что зависимость относительного возрастания сигнала ЯМР от частоты и температуры сильно усложняется за счет влияния неоднородного уширения линии и спиновой диффузии. [c.192]

В качестве следующего примера на рис. 9.27 рассмотрен случай / = 1 (ситуация, отвечающая атому азота). В спектре наблюдаются три линии, отвечающие трем значениям /7z . В более общем случае взаимодействия электрона с п эквивалентными ядрами будут наблюдаться 2п1 + 1 линий. Таким образом, если электрон взаимодействует с 10 эквивалентными протонами, то в спектре должно появиться 11 линий. Однако некоторые из них не будут разрешены, а сольются в одну широкую полосу. Это явление называется неоднородным уширением линий и характерно для спектров ЭПР молекул, где неспаренный электрон в значительной степени делокализован (как в ароматических соединениях). [c.169]

Неоднородное уширение обсуждалось во многих работах. Так, например, в [12—14] рассмотрены теоретические аспекты этого явления в [15] изучен эффект неоднородности образца, а в [16] — эффекты ирохон дения в условиях высокочастотной модуляции. Работы [17—19] посвящены двойному резонансу неоднородно уширенных линий, а в [20] замечено, что квадрат ширины наблю- [c.385]

Теперь полезно рассмотреть более подробно стационарный опыт по ДЭЯР для системы с 5 = 7г и / = 72, который кратко описан в разд. 13-1. Начинают с оптимизации интенсивности неоднородно уширенной линии ЭПР, после чего устанавливают поле в центре линии (т. е. при Ни на рис. 13-3, в). Мощность СВЧ берется несколько больше того значения, при котором интенсивность однородно уширенной линии была бы максимальной (рис. Д-5, а). Оптимальное значение магнитного СВЧ-поля Н1е для измерений стационарного ДЭЯР должно удовлетворять равенству у1н еТ1Т2—2> [128]. Здесь у —гиромагнитное отношение [c.392]

Значение Гг непосредственно не определяется. Кривые насыщения на неоднородно уширенных линиях позволяют определить величину TiTi) . Если Ti известно из независимого измерения, то может быть определено и Тг. [c.393]

Теперь мы очень кратко рассмотрим два других типа механизмов ДЭЯР. Первый из них — ДЭЯР со сдвигом пакета — можно иллюстрировать на примере кремния с примесью фосфора [190, 391]. Здесь электронная волновая функция донора делокализована по большому числу ядер, в частности по ядрам (/= V2) и Ф. Поскольку для этой системы величины Tie, Tin и Тх порядка часов, можно легко создать впадину в одной из неоднородно уширенных линий ЭПР, насыщая те спин-па- [c.396]

Данный спин-пакет неоднородно уширенной линии — огибающей всех таких пакетов — соответствует одному определенному значению локального поля, в которое дают вклад многие ядра. Перераспределение заселенностей при быстром прохождении изменяет локальное поле на соседних ядрах. В свою очередь эти ядра могут иметь соседние электроны, которые не участвуют в СВЧ-насыщении. Изменение локального поля означает, что одни спин-пакеты сдвигаются в другие области неоднородно уширенной линии, тогда как другие пакеты теперь располагаются как раз в том локальном поле, в котором находилась насыщенная линия. Результирующие изменения ядерных заселенностей позволяют наблюдать переходные сигналы ДЭЯР для ядерных переходов и и Si. Таким образом, выражение сдвиг пакета правильно описывает этот тип ДЭЯР. [c.397]

Пожалуй, наибольший успех был достигнут при применении метода ДЭЯР к системам с неоднородно уширенными линиями, которые являются огибающей большого числа (в некоторых случаях буквально сотен) перекрывающихся компонент СТС. Примером может слул<ить f-центр в КВг, для которого ширина гауссовой линии ЭПР составляет приблизительно 125 Гс. Шестью ближайшими соседярли по решетке (рис. 8-12) являются либо К (относительное природное содержание 93,08%), либо К (6,91%). Эти изотопы также содержатся в третьей, пятой и девятой оболочках. Вторая, четвертая, шестая и восьмая оболочки образованы Вг (50,57%) и Вг (49,43%). У каждого из этих ядер / = /г. Пренебрегая 1) различием в их ядерных магнитных моментах, 2) анизотропными СТВ и 3) сверхтонкими расщеплениями на ядрах, расположенных в оболочках с номером больше [c.398]

Таким образом, мы приходим к модели неоднородно уширенной линии ЭПР, обусловленной наложением спиновых пакетов, различающихся но ширине. Сохранение ширины такой линии, которая является суммой всех спиновых пакетов, при насьнцении связана с тем, что узкие спин-пакеты насьнцаются сильнее широких, а ширина всей линии определяется именно широкими спин-пакетами [c.441]

Пахомычева Л. А., Свир енко Э. А., Сучков Д. Ф. и др. Линейная структура спектров генерации ОКГ с неоднородным уширением линии усиления.— Письма в Ж. эксперим. и теор. физ., 1970, т. 12, с. 60—63. [c.19]

Рис. 1.9. Проявление насыщения в случае неоднородно уширенной линии при различных интенсивностях возбуждения. Рисунок перепечатан с разрешения из книги Звелто [16], изданной в Милане издательством Тамбурини .

Ясно, что, когда плотность излучения лазера такова, что может быть достигнут режим насыщения, очень важно знать, может ли лазер сильно взаимодействовать со всей населенностью атомов. Из вышеприведенных определений следует, что это может случиться, если ширина полосы излучения лазера больше, чем контур неоднородно уширенной линин поглощения. И наоборот, если ширина полосы излучения лазера гораздо меньше, чем контур неоднородно уширенной линии поглощения, атомы по населенности можно сгруппировать в ряд доплеровских интервалов, сдвинутых по частоте относительно частоты излучения лазера. В этом случае населенности п н П2 в выведенном уравнении для случая источника непрерывного спектра становятся величинами П ) и П2 ) и относятся только к данному донлеровскому интервалу [18, 19]. [c.207]

Таким образом, в 3-см диапазоне сотс = 0,184 ((о=0,058-Хсек- ), а в 8-мм диапазоне сатс = 0,75 (со=0,235-10 рад Сек ). Следовательно, в обоих диапазонах исследования шт<1, т, е. спектр представляет наложение всех линий тонкой структуры (внутри каждой компоненты СТС), но в 8-мм диапазоне из-за меньшего влияния неоднородного уширения линии СТС будет уже, чем в 3-см диапазоне. При повышении вязкости раствора вследствие увеличения параметра Тс в соответствии с релаксационным механизмом компоненты СТС в спектре ЭПР иона Мп + уширяются (в результате уширения линий ТС внутри каждой компоненты СТС). Уширение достигает максимального значения при Тс (0 , а при дальнейшем увеличении вязкости ширина линии остается неизменной. При этом по причине, указанной выше, наблюдается уменьшение интенсивности экспериментального сигнала ЭПР, и при достижении максимальной ширины интенсивность составляет /з5 от исходной интенсивности. В этой области регистрируется линия, соответствующая переходу тонкой структуры Л1,= -Ь /2- — -- Л- Регистрация спектра СТС [c.115]

В спектроскопии стимулированного излучения, как показали исследования М. С. Соскина с соавторами [35, 178], весьма эффективными оказались методы с использованием ОКГ с дисперсионными резонаторами. Блок-схемы двух простейших генераторов такого типа были показаны на рис. 3.22, в. Наиболее удобным оказался призменный оптический резонатор. В нем возникновение стоячих волн в приближении лучевой оптики возможно только на той частоте, для которой излучение распространяется перпендикулярно плоским зеркалам. Добротность резонатора на этой частоте будет максимальной. На всех других частотах из-за дисперсии призмы будут возникать большие потери. Перестройка такого резонатора может осуществляться поворотом одного зеркала. При внесенной в дисперсионный резонатор активной среды с неоднородно уширенной линией люминесценции его полная добротность будет обусловливаться добротностью самого резонатора Qp = Vн/Avp и добротностью линии люминесценцшс ( люм = Vo/AvлIoм (здесь Vн и Avp — частота настройки и полуширина кривой добротности дисперсиоппого резонатора, Vo — частота максимума контура люминесценции). Если Vн и Vo будут совпадать, то стимулированное излучение возникнет на частоте максимума полосы люминесценции. В противном случае частота генерации будет определяться выражением [179] [c.64]

A. A. Мак, Д. . Прилежаев, Б. М. Седов, В. И. Устюеое, В. А. Фромаель. Некоторые особенности генерации на активных средах с неоднородно уширенной линией люминесценции.— В сб. Неоднородное уширение спектральных линий активных сред ОКГ . Киев, 1969, стр. 134-142 (АН УССР, Ин-т физики). [c.240]

Изучение ширины линии в спектрах ЭПР. Самый простой и поэтому надежный способ определения величины диполь-дипольного взаимодействия состоит в изучении зависимости ширины линии от концентрации в условиях, когда диполь-дипольное взаимодействие дает существенный вклад в эксиериментально наблюдаемую ширину линии. Если нет никаких источников неоднородного уширения линии, ширина спинового пакета, по-видимому, может быть представлена в виде [c.160]

Такого типа зависимость ширины линии от концентрации радикалов наблюдал Ярд [98] в случае у-облучснпого (при 77° К) водного раствора перекиси водорода при концентрациях от 1,10 ° э-см до 5,10 ° см- . Расчетное значение /1,у=5,2-102о э-см находится в удовлетворительном согласии с экспериментом. Однако в большинстве случаев в видимую ширину линий ЭПР, даже если это отдельные компоненты спектра с СТС, вносит существенный вклад неоднородное уширение. Из анализа неразрешенных многокомпонентных спектров ЭПР, проведенного в Атласе спектров [49], следует, что видимая ширина огибающей линии примерно складывается из ширины спин-пакета и эффективной ширины распределения , зависящей от величины расщепления и числа компонент СТС (аналогичный результат был недавно получен в работе [99], где рассчитывали форму неоднородной уширенной линии с непрерывной кривой распределения гауссового типа). [c.160]

Метод спинового эха. Наиболее прямым методом изучения параметров диполь-дипольного взаимодействия, но-видимому, является метод спинового эха. Эта методика позволяет избавиться от эффектов неоднородного уширения линий ЭПР свободных радикалов. С помощью разработанной и описанной выше методики был исследован спад сигнала эха свободных радикалов при накоплении и гибели их в ряде облученных при комнатной температуре органических соединений, которые приведены в табл. 18. Облучение веществ проводилось на у-источнике Со (мощность дозы 3,6 Мрад1час) при термостатировании образцов вблизи комнатной температуры, либо при температуре жидкого азота. Структура радикалов, образующихся при облучении этих веществ, достаточно хорошо установлена, причем в большинстве случаев изучение спектров ЭПР выполнено на монокристаллах [101, 102]. Кривые спада эха, полученные для этих радикалов, хорошо описываются экспонентой ехр (—2г/7 в). Максимальное отклонение от экспоненциальности составляет не более 10% (см. рис. 57, б). Ниже будут приведены данные по концентрационной зависимости Тв Эти результаты частично опубликованы в работе [103]. [c.162]

Однако проведенные исследо1вания стимулированного эха на ряде поли-и монокристаллических образцов ди-карбоновых кислот и аминокислот, облученных улучами Со при 300° К, показали, что закономерности спада сигнала стимулированного эха не соответствуют этому простому случаю. Оказалось, что спад стимулированного эха в изученных образцах хорошо описывается экспоненциальным законом Л=Ло ехр(—аТ), причем для X в интервале значений 0,7—1,3 мсек выполняется соотношение а = тх, где т — некоторый коэффициент, разный для различных образцов и зависящий от концентрации радикалов. Такие закономерности для спада сигнала стимулированного эха имеют место в случае сильной спектральной диффузии в неоднородно уширенных линиях ЭПР для магнитно-разбавленных образцов [104, 111]. В рассматриваемом случа спектральная диффузия обусловлена диполь-дипольным взаим Одейств1ием [c.170]

Теория ДПЯ с учетом неоднородного уширения линии ЭПР и спиновой диффузии излагается в работах -2 27 Спиновая диффузия подробно рассмотрена в работах Г. Р. Хуцишвили [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология