Elektrické a magnetické momenty atomových jader,

Prezentace na téma: "Elektrické a magnetické momenty atomových jader,"— Transkript prezentace:

1 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

2 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

3 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

4 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

5 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

6 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

7 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

8 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

9 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

10 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

11 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

12 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

13 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

14 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

15 Elektrické a magnetické momenty atomových jader,
interakce ve vnějších polích

16 Interakce jaderných spinů s elektrony v látce
Hyperjemné interakce Interakce jaderných spinů s elektrony v látce elektrická kvadrupólová magnetická dipólová

17 Hyperjemné interakce

18 Hyperjemné interakce

19 Hyperjemné interakce

20 Hyperjemné interakce Diamagnetické nekovy ... tenzor chemického posunu , resp.  Paramagnetické nekovy ... větší hodnoty Ben, krátké relaxace Kovy ... Knightův posun (Fermiho kontaktní interakce -vodivostní elektrony teplotně nezávislá (Pauliho paramagnetismus) – malá f´, resp. d elektrony – více lokalizované – teplotně závislý příspěvek Magnetické látky ... silné hyperjemné pole, velká střední hodnota Nepřímá spin-spinová interakce v diamagnetikách v kovech – RKKY – charakteristické oscilace, zprostředkovaná vodivostními elektrony.

21 2. NMR v magnetikách Hyperjemné interakce
1) NMR izotopů magnetických i nemagn. atomů (iontů) 2) NMR i bez vnějšího statického magn. pole 3) Velký rozsah rezonančních frekvencí i pro týž izotop 4) Široké spektrální čáry – nelze excitovat najednou 5) Efekty zesílení rf pole i detegovaného signálu NMR 6) FID rychle utlumen (s ), používá se proto většinou dvouimpulsové spinové echo nebo multipulsní serie CPMG 7) Měření v širokém teplotním oboru počínaje nízkými teplotami (kapalné He)

22 (I = 1/2  = 1,38 MHz/T , přirozený výskyt 2%, T = 4.2 K)
Hyperjemné interakce 2. NMR v magnetikách 57Fe NMR (I = 1/2  = 1,38 MHz/T , přirozený výskyt 2%, T = 4.2 K) Fe (+0.1%Co) Y3Fe5O12 yttritoželezitý granát BaO. 6Fe2O3 hexaferit Velké rozdíly mezi rezonančními frekvencemi 57Fe

23 Hyperjemné interakce Brewer 1990

24 Hyperjemné metody Sledují elektrické a magnetické hyperjemné interakce
strukturní, elektronové q dynamické vlastnosti defekty, příměsy, komplexy Jaderná magnetická rezonance NMR Jaderná kvadrupólová rezonance NQR Mössbauerův jev (rezonanční γ spektroskopie) Porušené úhlové korelace (PAC) Jaderná orientace NO, NMR/ON Mionová spinová rotace/rezonance/relaxace (μSR)

25 Porušené úhlové korelace (PAC)
radioaktivní atom γγ koincidence doba života stavu po vyzáření γ1 krátká...normální úhlové korelace delší... porušené korelace stovky ns

26 Porušené úhlové korelace (PAC)
Lopes 2004

27 Jaderná orientace Radioaktivní izotop, I
orientace: v poli, za nízkých teplot (~10 mK)

28 Mionová spinová rotace
Mion... 1/9 Mprotonu, spin ½, elementární náboj, magn. moment 3x větší než protonu Používají se kladně nabité miony. Vznik: rozpadem pionu. Vysoce polarizované svazky ~100%) Doba života volného mionu 2.2 us Rozpad : vznik pozitronu + 2 neutrina; pozitron přednostně ve směru spinu mionu Izolátory ... méně vhodné (s elektronem vznik mionia)

29 Mionová spinová rotace
Brewer

30 Mionová spinová rotace
Brewer