Взаимодействие спина электрона

Обладая неспаренным электроном, свободные радикалы являются парамагнитными частицами. В магнитном поле происходит расщепление зеемановских уровней радикала, что используется для обнаружения радикалов методом ЭПР. Если в составе радикала имеются атомы— носители ядерного спина (например, атомы водорода), то в результате взаимодействия спина электрона с ядерными спинами возникает расщепление линий в ЭПР-спектре. Между ЭПР-спектром и структурой радикала существует определенное соответствие, и это позволяет идентифицировать радикалы определенного строения по их ЭПР-спектру. Радикалы, имеющие в своем составе бензольные кольца, часто обладают интенсивной окраской (например, гальвиноксил, дифенилпикрилгидразил). [c.139]

Спин-спиновое взаимодействие. Спин-спиновое взаимодействие между ядрами возникает в тех случаях, когда в соединении имеются неэквивалентные группы ядер (одних и тех же или различных элементов), расположенных в непосредственной близости. В таких случаях происходит дополнительное расщепление линий, обусловленное действием магнитного поля ядер соседней группы. Это явление в какой-то степени аналогично взаимодействию спинов электрона и ядра в спектра ЭПР. [c.295]

Имеется несколько эффектов, которые также могут бып. включены в атомный гамильтониан. Конечные размеры ядра и эффекты, которые дают малые поправки в энергию, связанные с его движением, не приняты во внимание. Кроме того, имеются релятивистские эффекты, связанные с взаимодействием спинов электронов между собой (спин-спиновое взаимодействие). Можно также уче<ггь релятивистскую зависимость массы электрона от скорости, которая существенна только для внутренних электронов тяжелых атомов. [c.93]

Таким образом, парамагнитное вещество будет поглощать излучение в тот момент, когда напряженность поля и частота ВЧ-излучения достигнут соотношения (4.9, б), т. е. состояния-резонанса. Сигнал ЭПР называют спектром ЭПР. Частица с одним электроном может иметь простой сигнал в спектре ЭПР (рис. 4.18, а). Однако чаще всего в результате взаимодействия спина электрона со спином собственного ядра атома и спинами окружающих ядер сигнал ЭПР является сложным. Происходит дальнейшее расщепление энергетических уровней Е+ и электрона в поле ядерных спинов. Число этих [c.129]

В 134 исследовались вращательные состояния молекул, суммарный спин электронов которых равен нулю. Перейдем теперь к исследованию вопроса об энергетических состояниях молекул с отличным от нуля спином электронов. В нулевом приближении, при полном пренебрежении взаимодействием суммарного спина электронов с моментами других движений в молекуле, энергия молекулы ие зависит от направления спина, и каждый ее энергетический уровень имеет дополнительное (25 - -1)-кратное вырождение. Вследствие взаимодействия спина электронов с другими моментами это вырождение снимается. [c.657]

Рассмотрим систему двух атомов X и У, образующих стабильную связь X — У. Члены оператора потенциальной энергии в точном волновом уравнении, описывающем связь X — У, хорошо известны и могут быть записаны без знания или рассмотрения электроотрицательностей атомов X и У. Отдельные члены этого оператора относятся либо к кулоновскому притяжению между разноименными зарядами, либо к кулоновскому отталкиванию между одноименными зарядами, либо к взаимодействию спина электрона [c.196]

Этот механизм релаксации представляет собой косвенное взаимодействие спина электрона с колебаниями решетки. Например, колебания решетки могут модулировать орбитальное движение электрона, которое связано с его спином вследствие спин-орбитального взаимодействия. [c.105]

Можно вывести следующее соотношение между контактным сдвигом Д /у и константой взаимодействия спина электрона со спином ядра Л v [73] [c.323]

Операторы энергии взаимодействия спина электрона 5 с маг- [c.32]

Операторы энергии взаимодействия спина электрона s магнит- [c.225]

Первый член этого выражения отражает контактное ферми-взаимодействие спина электрона с ядром, второй — влияние орбитального движения электронов, и третий — диполь-дипольное взаимодействие спина электрона со спином ядра. [c.290]

Взаимодействие спинов электрона и ядра вызывает так называемое сверхтонкое расщепление спектра ЭПР на отдельные компоненты, обусловленное этим взаимодействием. Сверхтонкое расщепление дает очень ценную информацию о природе связи, электронной структуре и т. д. [c.146]

Рис. 2.27. Схематическое изображение уровней, переходов между ними и спектров ЭПР при отсутствии (а) и при наличии (б) взаимодействия спинов электрона и ядра.

Здесь — электрическое поле, действующее па электрон к. Слагаемое в (1.25) при к — к описывает взаимодействие спина к-то электрона с собственным орбитальным движением, а члены при к Ф к — взаимодействие спина электрона с орбитальным движением других электронов (так называемое взаимодействие спин — другая орбита). Электрическое поле Е . создается всеми ядрами и другими электронами. Хотя в принципе при расчетах следовало бы пользоваться в форме (1.25), обычно для простоты вводят предположение, что поле Е с достаточной точностью можно аппроксимировать полем точечных центров, локализованных в местах расположения ядер. Введение эффективных зарядов этих центров призвано в какой-то степени описать экранирующее действие других электронов. С учетом этого Жьз можно представить [c.16]

Для тяжелых атомов, таких, как ртуть (разд. 2-7А-1), взаимодействие спина электрона с орбитальным моментом велико, и существует заметная разница энергий этих уровней (ср. расщепление состояний и [c.227]

Детальное рассмотрение спектров ЭПР дает сведения не только об атомной структуре дефекта, но и о распределении в пространстве резонирующего электрона (электронов). Впервые такое исследование было выполнено Кипом и др. [78]. Изучая Р-центры, они показали, что ширина линии, приписываемой взаимодействиям спинов электрона и ядра, может быть удовлетворительно объяснена в предположении, что неспаренный электрон располагается не внутри вакансии, а на соседних ионах металла, перескакивая от одного иона к другому . [c.178]

Подобным же образом мало сказано об измерениях спектральных линий, помимо указания, что спектроскопическим методом определяются уровни энергии. Я не обращал также особого внимания на подробности атомных структур, представляющие частный интерес для спектроскопии. Такие вопросы, как, например, взаимодействие спина электрона и орбитального момента количества движения, достаточно разобраны в других работах, а для целей этой книги не было необходимости уделять много внимания взаимодействию электронов внутри атома. [c.10]

ЭПР позволяет наблюдать сверхтонкое расщепление спектра за счет взаимодействия спина электрона со спином ядра. На рис. 2.54 показан в качестве примера спектр метильного радикала СН+ при 4,2 К. [c.112]

Необходимо также добавить энергию взаимодействия спина электрона с магнитным полем (для определенности, направленным вдоль оси 2) [c.272]

Физические механизмы снин-снинового обмена. В твердых телах и вязких растворах ширина линии связана с диполь-дипольными взаимодействиями спинов электронов. Магнитное поле, создаваемое магнитным моментом неспаренного электрона, вызывает дополнительное локальное поле Д,ок в месте расположения другого электрона, равное [c.274]

Сдвиг сигналов является суммой двух основных вкладов контактного, обусловленного взаимодействием спина электрона со спнном магнитного ядра при образовании химической связи, и псевдо- [c.297]

Для N = 1 расщепление, связанное с ядерным спином, должно быть значительным. И в самом деле, оно существенно больше расщепления, обусловленного взаимодействием спина электрона с вращением молекулы. Соответствующий спектр находится в области 21-сантиметровой линии атомарного водорода. Этот спектр был также получен Джеффертсом для и = 4, 5,. .. 8. Волновые числа линий прекрасно согласуются с волновыми числами, предсказанными Люком и Сомервилл ем. Попытки обнаружения с помощью радиотелескопа соответствующих линий иона Н2 с u = О в межзвездной среде до сих пор не имели успеха [76а [c.60]

Легко интерпретируется спектр ЭПР эти.. [ьното радикала, представленный на рис. 1.2.2(а) результаты оказываются интересными в связи с распределением спиновой плотиостн неспаренного электрона в той частице. Спектр, содержащий 12 линий, яаляется трип-тетом квартетов, возникающих из-за пеэквивалентного взаимодействия спина электрона с а- и р-протонами. Наблюдаются две константы взаимодействия = = 22,38 Гс и ов = 26,87 Гс, свидетельствующие о значительной делока-лизацип спиновой плотности через о-связи. [c.451]

В результате химической реакции это соотношение нарушается, а восстанавливается оно путем перехода триплетной пары в синглетную (Т - -переход). Такие интеркомбинационные переходы (5 Т и 7 -> 5) запрещены правилами отбора, но происходят по ряду причин. Во-первых, в силу спин-решеточного взаимодействия путем обмена энергий между несущей спин частицей и окружающими ее молекулами растворителя (решетки). Время спин-решеточной релаксации (продольной Т и поперечной 72) достаточно велико (Ю -Ю с) и много больше времени существования радикальной пары (10 -10 с). Поэтому в низковязких жидкостях этот механизм перехода неэффективен. Во-вторых, 5-7-переход происходит в том случае, когда различаются частоты ларморовской прецессии спиновых моментов радикальной пары вокруг направления магнитного поля (Де-механизм). В этом случае индуцируется 3 7о-переход. Частота перехода равна разности частот ларморовской прецессии и прямо пропорциональна Ag = g - gl и напряженности поля Щ. Частота 5 -> 7о-перехода 10 рад/с достигается при Ag = 10 и Яо 10 А/м. В-третьих, причиной 5 -л 7-перехода является сверхтонкое взаимодействие спина электрона с ядерными спинами (СТВ-механизм). В отсутствие магнитного поля электронный и ядерный спины радикала прецессируют вокруг результатирующей суммарного спина. В ходе движения электронный и ядерный спины совершают взаимный переворот, в результате чего конфигурация пары 7+ переходит в -состояние. Скорость перехода зависит от констант СТВ. Для СТВ-механизма характерны времена перехода Ю -Ю с, т. е. соизмеримые с временем жизни радикальных пар. Таким образом, Б отсутствие магнитного поля СТВ-механизм является наиболее эффективным для 7 -переходов в радикальных парах. [c.197]

Первой стадией реакции фотолиза является образование триплетных молекул, т. е. молекул с двумя неспаренными параллельными спинами электронов. Ввиду очень короткого времени электронно-спиновой релаксации три уровня (суммарный спин электрона 5=1) триплетной молекулы в магнитном поле перед протеканием реакции заселены в соответствии со статистикой Больцмана. При захвате водорода из растворителя (толуол) образуются радикальные пары, которые также существуют в трех триплетных состояниях. Однако продукт реакции в клетке (1,1,2-трифе-нилэтан) образуется только из радикальной пары в синглетном состоянии, т. е. из радикальной пары с антипарал-лельными спинами электронов. Наибольшую вероятность переходов между триплетным и синглетным состояниями радикальной пары, происходящих при взаимодействии спинов электронов и ядер, имеют состояния системы ядер- ш гxпшюв t ши 3г 7 2 tpaздт ВследсТЁие [c.141]

Водят К отклонениям от идеальной кубической симметрии. Сюда могут относиться разнообразные эффекты, начиная от смещений и искажений, обусловленных влиянием растворителя (если предполагать, что растворитель и растворенные молекулы обладают в растворе квазикристаллической структурой), и до искажений, обусловленных взаимодействием спинов электронов с нормальными колебаниями кристал.тической решетки, или до искажений, вызывающих ферромагнитное поведение кристаллов. Несоседние взаимодействия в решетке также могут вызвать отклонения от простого поля, обусловленного ближайшими соседями, и Ван Флек показал, что этот эффект может быть существенным даже для спектров. [c.246]

В результате взаимодействия спина электрона с орбитальным вектором углового момента правило Л5 = О может стать менее строгим, вследствие чего будет наблюдаться поглощение. Несмотря на то, что такое спин-орбиталь-ное взаимодействие позволяет фиксировать переходы, коэффициенты погашения которых низкие. Как правило, для спин-запрешенных переходов коэффициенты погашения в сто раз меньше, чем для спин-разрсшенных переходов. [c.314]

В этом случае электроны, согласно (11.61), не дают никакого вклада в теплоемкость. Если же основное состояние электрона дуплетное (вследствие взаимодействия спинов электронов с орбитальным импульсом), т. е. основное состоя- [c.48]

Пользуясь теорией неадиабатических реакций, изложенной в гл. III, и принимая во внимание форму кривых потенциальной энергии в точке их пересечения, нетрудно видеть, что расстояние между верхней и нижней поверхностями, соответствующее значению х= 10 , должно составлять около 5 кал1моль. Из большого числа возможных типов взаимодействия, которые могут обусловливать резонансную энергию е такой величины, только два представляются вероятными 1) взаимодействие электронного спина кислорода с его орбитальным магнитным моментом и 2) взаимодействие спинов электронов в атоме кислорода. Однако исследование вопроса показывает, что ни в одном из этих случаев получающиеся значения резонансной энергии не могут объяснить приведенного выше значения трансмиссионного коэфициента. [c.327]