ядерна магн≥тна релаксац≥€ та багатоквантова спектроскоп≥€. ядерна магн≥тна релаксац≥€ магн≥тних нап≥впров≥дник≥в з дом≥шками та ≥нших матер≥ал≥в

ќбірунтуванн€ та розвиток експериментального методу багатоквантовоњ яћ– спектроскоп≥њ речовин з магн≥тним упор€дкуванн€м. ‘ормуванн€ багатоквантових в≥дгук≥в. ѕошук нових ф≥зичних механ≥зм≥в, €к≥ в≥дпов≥дають за €дерну магн≥тну релаксац≥ю в магнетиках.

–убрика ‘изика и энергетика
¬ид автореферат
язык украинский
ƒата добавлени€ 25.07.2014
–азмер файла 163,6 K

ќтправить свою хорошую работу в базу знаний просто. »спользуйте форму, расположенную ниже

—туденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

–азмещено на http://www.allbest.ru/

≤Ќ—“»“”“ ћј√Ќ≈“»«ћ” Ќј÷≤ќЌјЋ№Ќќѓ ј јƒ≈ћ≤ѓ Ќј” 

“ј ћ≤Ќ≤—“≈–—“¬ј ќ—¬≤“» ≤ Ќј” » ” –јѓЌ»

01.04.11 - магнетизм

”ƒ  537.611.4; 537.635

ј¬“ќ–≈‘≈–ј“

дисертац≥њ на здобутт€ наукового ступен€ доктора ф≥зико-математичних наук

ядерна магн≥тна релаксац≥€ та багатоквантова спектроскоп≥€ €мр магн≥тних нап≥впров≥дник≥в з дом≥шками та ≥нших матер≥ал≥в

ѕолул€х —ерг≥й ћиколайович

 ињв - 2008

ƒисертац≥Їю Ї рукопис

–обота виконана в “авр≥йському нац≥ональному ун≥верситет≥ ≥мен≥ ¬. ≤. ¬ернадського.

Ќауковий доктор ф≥зико-математичних наук, професор консультант Ѕержанський ¬олодимир Ќаумович, зав≥дувач кафедри експериментальноњ ф≥зики “авр≥йського нац≥онального ун≥верситету ≥мен≥ ¬. ≤. ¬ернадського

ќф≥ц≥йн≥ член-кореспондент ЌјЌ ”крањни, ќпоненти доктор ф≥зико-математичних наук, професор ѕогор≥лий јнатол≥й ћиколайович, зав≥дувач в≥дд≥лу ф≥зики тонких пл≥вок ≤нституту магнетизму ЌјЌ ”крањни та ћќЌ ”крањни член-кореспондент ЌјЌ ”крањни, доктор ф≥зико-математичних наук, професор –€бченко —ерг≥й ћихайлович, зав≥дувач в≥дд≥лу ф≥зики магн≥тних €вищ ≤нституту ф≥зики ЌјЌ ”крањни

ƒоктор ф≥зико-математичних наук, професор ƒан≥лов ¬адим ¬асильович, професор кафедри квантовоњ рад≥оф≥зики  ињвського нац≥онального ун≥верситету ≥мен≥ “араса Ўевченка.

«ахист в≥дбудетьс€ Ђ 3 ї липн€ 2008 р. о 14:00 годин≥ на зас≥данн≥ спец≥ал≥зованоњ вченоњ ради ƒ 26.248.01 при ≤нститут≥ магнетизму ЌјЌ та ћќЌ ”крањни (03142,  ињв, бульвар ¬ернадського, 36-б, конференц-зал ≤нституту магнетизму ЌјЌ ”крањни та ћќЌ ”крањни).

« дисертац≥Їю можна ознайомитись у б≥бл≥отец≥ ≤нституту металоф≥зики ≥м. √. ¬.  урдюмова ЌјЌ ”крањни (03142,  ињв, бульвар ¬ернадського, 36).

јвтореферат роз≥сланий Ђ29ї 05.2008 р.

¬чений секретар спец≥ал≥зованоњ вченоњ –ади ƒ 26.248.01 кандидат ф≥зико-математичних наук  озлова Ћ. ™.

«агальна характеристика роботи

јктуальн≥сть теми досл≥джень. «авд€ки можливост≥ отримувати ≥нформац≥ю на м≥кроскоп≥чному р≥вн≥ €вище €дерного магн≥тного резонансу (яћ–) знаходить широке застосуванн€ дл€ вивченн€ властивостей €к д≥амагн≥тних речовин, так ≥ речовин з магн≥тним упор€дкуванн€м. Ќа сьогодн≥ Ї можливим з високим р≥внем достов≥рност≥ стверджувати, що дл€ будь-€коњ вперш синтезованоњ речовини зд≥йснюЇтьс€ реЇстрац≥€ яћ– спектр≥в з метою анал≥зу розпод≥лу локальних магн≥тних пол≥в на €драх.

Ќа€вн≥сть сильних надтонких взаЇмод≥й в поЇднанн≥ з обм≥нним упор€дкуванн€м в електронн≥й сп≥нов≥й системи зразка спричин€Ї р€д особливостей яћ– в магнетиках. —пектральна л≥н≥€ яћ– в магнетиках, €к правило, характеризуЇтьс€ великим неоднор≥дним розширенн€м, завд€ки чому отримали поширенн€ ≥мпульсн≥ методи яћ– експерименту, що застосують сигнали сп≥новоњ луни. «окрема дл€ реЇстрац≥њ яћ– спектр≥в застосуЇтьс€ залежн≥сть ампл≥туди сп≥новоњ луни в≥д частоти коливань зм≥нного магн≥тного пол€ прот€гом д≥њ збуджуючих ≥мпульс≥в. ¬плив тривалост≥ затримки м≥ж збуджуючими ≥мпульсами на ампл≥туду сп≥новоњ луни Ї основою релаксац≥йних яћ– експеримент≥в.

¬ яћ– досл≥дженн€х магн≥тних матер≥ал≥в Ї можливим умовно означити три основних напр€мки: рад≥оф≥зичний, спектроскоп≥чний ти релаксометричний. √оловна мета першого напр€мку пол€гаЇ в анал≥з≥ впливу параметр≥в (ампл≥туд, тривалост≥ та частотного заповненн€) збуджуючих ≥мпульс≥в на ампл≥туду та форму сп≥новоњ луни. ÷≥ задач≥ Ї важливими €к с точки зору фундаментально-наукового зрозум≥нн€ €вища сп≥новоњ луни, так ≥ дл€ розробки на баз≥ цього €вища р≥зноман≥тних функц≥ональних пристроњв. «разком таких пристроњв Ї сп≥нов≥ процесори, дл€ €ких найб≥льш зручним робочим матер≥алом виступають саме магн≥тн≥ матер≥али.

ƒосл≥дженн€ умов формуванн€ сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни в магнетиках пов'€зан≥ з урахуванн€м особливостей коеф≥ц≥Їнта п≥дсиленн€ яћ– та динам≥чних ефект≥в, що виникають внасл≥док електронно-€дерних взаЇмод≥й. “ак≥ досл≥дженн€ зрештою дозвол€ють отримати ≥нформац≥ю про властивост≥ обм≥ну пов'€заноњ електронноњ сп≥новоњ системи зразка. ƒосл≥дженн€ доменних ст≥нок зд≥йснюЇтьс€ шл€хом застосуванн€ результат≥в розрахунк≥в форми сп≥новоњ луни в≥д €дер усередин≥ ст≥нки, що зд≥йснено на п≥дстав≥ модельних припущень про структуру доменноњ ст≥нки.

√оловна задача спектроскоп≥чних досл≥джень пол€гаЇ в анал≥з≥ розпод≥лу локальних магн≥тних та неоднор≥дних електричних пол≥в на €драх €к магн≥тних, так ≥ немагн≥тних ≥он≥в в магнетиках. –езультатом таких досл≥джень Ї ≥нформац≥€ про особливост≥ кристал≥чноњ та магн≥тноњ структури, а також про валентн≥ стани ≥он≥в зразка магнетика що досл≥джуЇтьс€. «астосуванн€ яћ– спектроскоп≥њ дозвол€Ї, наприклад, встановити сп≥в≥снуванн€ феромагн≥тноњ та ант≥феромагн≥тноњ фаз в легованих манган≥тах, на€вн≥сть ефект≥в зм≥нноњ валентност≥ у феромагн≥тному с≥рко-хром≥т≥ м≥д≥ та багатьох ≥нших ц≥кавих €вищ. ” даний час спектроскоп≥чний п≥дх≥д Ї одним ≥з головних та найб≥льш поширеним методом дл€ вивченн€ магн≥тних матер≥ал≥в за допомогою метода яћ–.

«начного прогресу в розвитку яћ– спектроскоп≥њ було дос€гнуто завд€ки застосуванню багатоквантових сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни. Ѕагатоквантов≥ сигнали сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер, €к≥ ран≥ше були в≥дом≥ дл€ д≥амагн≥тних матер≥ал≥в, в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м вперше спостер≥гались на €драх 53Cr в феромагн≥тному селено-хром≥т≥ кадм≥ю. ѕри цьому теоретично та експериментально було показано зникненн€ в спектрах багатоквантовоњ сп≥новоњ луни л≥н≥й, що обумовлен≥ електричними квадрупольними взаЇмод≥€ми. ѕроте на час початку наших досл≥джень метод багатоквантовоњ спектроскоп≥њ яћ– в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м було застосовано лише дл€ яћ– €дер 53Cr (сп≥н I = 3/2). ƒл€ ≥нших квадрупольних €дер, у тому числ≥ тому числ≥ ≥ дл€ €дер з б≥льшим сп≥ном, особливост≥ формуванн€ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в магнетиках залишались практично недосл≥дженими.

јнал≥з результат≥в релаксац≥йних яћ– експеримент≥в, €к правило, зд≥йснюють за допомогою феноменолог≥чних р≥вн€нь Ѕлоха з двома релаксац≥йними параметрами: час поздовжньоњ (або сп≥н-іратковоњ) релаксац≥њ T1 та час поперечноњ (або сп≥н-сп≥новоњ) релаксац≥њ T2. Ќайб≥льш вагом≥, на наш погл€д, результати в розвитку релаксац≥йного п≥дходу дл€ досл≥дженн€ магн≥тних матер≥ал≥в пол€гають у наступному: сп≥н-хвильова теор≥€ процес≥в €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ; запропонований —улом та Ќакамурой механ≥зм взаЇмод≥њ €дерних спин≥в за допомогою в≥ртуальних магнон≥в; вплив особливостей динам≥ки доменних ст≥нок та неоднор≥дност≥ €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ на швидк≥сть загасанн€ €дерноњ сп≥новоњ луни; розд≥ленн€ внеск≥в однор≥дного та неоднор≥дного розширень спектральноњ л≥н≥њ яћ– завд€ки застосуванню сигнал≥в сп≥новоњ луни; флуктуац≥йний п≥дх≥д до анал≥зу процес≥в яћ– релаксац≥њ в магн≥тних металах.

¬елика к≥льк≥сть опубл≥кованих результат≥в щодо яћ– релаксац≥њ в магн≥тних речовинах св≥дчить про високу чутлив≥сть релаксац≥йних параметр≥в до дом≥шок, у тому числ≥, до неконтрольованих технолог≥чних. ƒл€ анал≥зу впливу дом≥шок розвинуто €к феноменолог≥чн≥ п≥дходи, що базуютьс€, наприклад, на урахуванн≥ ступен€ сп≥н-орб≥тального зв'€зку, так ≥ п≥дх≥д, що припускаЇ взаЇмод≥ю €дерних спин≥в з ≥онами дом≥шок за допомогою в≥ртуальних магнон≥в.

Ѕ≥льш≥сть п≥дход≥в, що в≥дом≥ дл€ анал≥зу механ≥зм≥в €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ в магнетиках, розвинуто дл€ неквадрупольних €дер. ћагн≥тну релаксац≥ю квадрупольних €дер досл≥джено значно менше, а п≥дходи до анал≥зу релаксац≥њ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в магнетиках на час початку наших досл≥джень практично були в≥дсутн≥.

“аким чином, актуальн≥сть теми обумовлена необх≥дн≥стю подальшого розвитку анал≥зу умов формуванн€, спектроскоп≥чних властивостей та релаксац≥њ €к одноквантових, так ≥ багатоквантових сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни з метою поширенн€ ≥нформативних та функц≥ональних можливостей яћ– дл€ досл≥дженн€ магнетик≥в на приклад≥ магн≥тних нап≥впров≥дник≥в з дом≥шками.

¬ робот≥ вир≥шуЇтьс€ проблема впливу обм≥нно упор€дкованоњ електронноњ сп≥новоњ системи, структури та х≥м≥чного складу магнетик≥в з дом≥шками на особливост≥ формуванн€, спектри ≥ релаксац≥ю одноквантових та багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д €дер ≥он≥в, дл€ €ких локальна симетр≥€ Ї нижчою за куб≥чну.

«в'€зок роботи з науковими програмами, планами, темами. –обота виконувалась на кафедр≥ експериментальноњ ф≥зики “авр≥йського нац≥онального ун≥верситету зг≥дно з держбюджетними темами Ђ—п≥нова динам≥ка та к≥нетичн≥ ефекти в магнетикахї є0101U005420, Ђ“еоретичн≥ та експериментальн≥ досл≥дженн€ процес≥в €дерноњ релаксац≥њї є 0106U001749, Ђћехан≥зми формуванн€ надтонких пол≥в та к≥нетика нос≥њв зар€ду в магн≥тних нап≥впров≥дникахї є 0100U001360, Ђћагн≥тний резонанс ≥ електричний транспорт в неоднор≥дних магнетикахї є 0103U003626, Ђƒосл≥дженн€ динам≥чних особливостей електронноњ та €дерноњ сп≥нових систем в магн≥тно упор€дкованих матер≥алахї є 0106U001750.

ћета роботи: обірунтуванн€ та розвиток нового експериментального методу багатоквантовоњ яћ– спектроскоп≥њ речовин з магн≥тним упор€дкуванн€м.

” в≥дпов≥дност≥ до мети в дисертац≥њ розв'€зуютьс€ наступн≥ завданн€ досл≥дженн€:

- ќсобливост≥ формуванн€ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер з≥ спином I > 3/2 в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м.

- ‘ормуванн€ багатоквантових в≥дгук≥в яћ– квадрупольних €дер внасл≥док трьох≥мпульсного збудженн€ сигнал≥в сп≥новоњ луни.

- –озвиток теоретичних п≥дход≥в до опису релаксац≥йних властивостей сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м.

- ѕошук нових ф≥зичних механ≥зм≥в, €к≥ в≥дпов≥дають за €дерну магн≥тну релаксац≥ю в магнетиках, у тому числ≥, з урахуванн€м €вищ, що виникають внасл≥док гетеровалентного зам≥щенн€ в магн≥тних нап≥впров≥дниках.

- –озвиток метод≥в комп'ютерного моделюванн€ ≥мпульсних в≥дгук≥в яћ– за умов флуктуац≥й пол≥в та взаЇмод≥й, у тому числ≥, з урахуванн€м ефект≥в зм≥нноњ валентност≥.

ќб'Їкт досл≥дженн€ - речовини з магн≥тним упор€дкуванн€м, у тому числ≥, магн≥тн≥ нап≥впров≥дники з≥ зм≥нною валентн≥стю.

ѕредмет досл≥дженн€ - механ≥зми формуванн€ ≥ релаксац≥њ одноквантових та багатоквантових сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м.

ћетоди досл≥дженн€. ¬ дисертац≥йн≥й робот≥ використано, а за необх≥дн≥стю розвинуто, теоретичн≥ методи та п≥дходи, що Ї в≥домими €к дл€ яћ– д≥амагнетик≥в, так ≥ дл€ сигнал≥в електронноњ сп≥новоњ луни. ѕор€д з анал≥тичними методами теоретичного анал≥зу в робот≥ використано та розвинуто методи комп'ютерного моделюванн€, €к≥ застосовано дл€ розв'€занн€ р≥вн€нь руху намагн≥ченост≥, розрахунк≥в пол≥в на €драх та кат≥онного розпод≥лу в магнетиках з дом≥шками. ќсновним експериментальним методом, теоретичн≥ основи €кого розвинуто в робот≥ та посиланн€ на результати €кого використано дл€ вериф≥кац≥њ теоретичних результат≥в, Ї метод €дерноњ сп≥новоњ луни.

ƒостов≥рн≥сть отриманих результат≥в забезпечено узгодженн€м результат≥в теоретичних розрахунк≥в з результатами експеримент≥в, узгодженн€м м≥ж чисельними та анал≥тичними розв'€зками в граничних випадки, а також, за умов можливост≥, узгодженн€м результат≥в теоретичних розрахунк≥в дл€ магнетик≥в з под≥бними результатами дл€ яћ– в д≥амагнетиках та електронноњ сп≥новоњ луни.

Ќаукова новизна одержаних результат≥в.

- ¬перше отримано частотн≥ спектри та оптимальн≥ умови формуванн€ двох≥мпульсних багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер з≥ сп≥ном I > 3/2 в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м.

- ¬перше проведено детальний теоретичний анал≥з формуванн€ трьох≥мпульсних багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м та отримано експериментальне п≥дтвердженн€ теоретичних результат≥в.

- ¬перше отримано теоретичн≥ сп≥вв≥дношенн€ дл€ залежностей ампл≥туд сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д ≥нтервал≥в часу м≥ж збуджуючими ≥мпульсами в двох≥мпульсн≥й та трьох≥мпульсн≥й посл≥довност€х дл€ квадрупольних €дер в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м. ¬ основу теор≥њ покладено механ≥зм релаксац≥њ, €кий Ї пов'€заним з флуктуац≥€ми електричних квадрупольних взаЇмод≥й та локальних магн≥тних пол≥в на €драх.

- Ќа приклад≥ яћ– €дер м≥д≥ та хрому уперше зд≥йснено теоретичний анал≥з релаксац≥њ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м при двох≥мпульсному та трьох≥мпульсному збудженн≥.

- ¬перше запропоновано розгл€дати термодинам≥чн≥ флуктуац≥њ напр€мку вектора електронноњ намагн≥ченост≥ у €кост≥ механ≥зму, що призводить до флуктуац≥й електричних квадрупольних взаЇмод≥й та локальних магн≥тних пол≥в на €драх ≥он≥в, локальна симетр≥€ оточенн€ €ких нижча за куб≥чну.

- ƒл€ анал≥зу сигнал≥в яћ– в магн≥тних нап≥впров≥дниках з гетеровалентним легуванн€м запропоновано використовувати модель дом≥шкових кластер≥в.

- ƒостало подальший розвиток врахуванн€ ефект≥в зм≥нноњ валентност≥ задл€ анал≥зу ≥мпульсних в≥дгук≥в яћ– в магн≥тних матер≥алах.

ѕрактичне значенн€ одержаних результат≥в. ¬ робот≥ дано детальний анал≥з особливостей формуванн€, спектр≥в ≥ релаксац≥њ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в магн≥тних матер≥алах з дом≥шками. «апропоновано нов≥ п≥дходи до анал≥зу €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ, що значно поширюЇ прикладн≥ можливост≥ методу яћ– щодо вивченн€ ф≥зичних властивостей магн≥тних матер≥ал≥в. –езультати роботи можуть бути використан≥ при анал≥з≥ яћ– експеримент≥в в нових магн≥тних матер≥алах, а також при розробц≥ функц≥ональних пристроњв, наприклад, сп≥нових процесор≥в, €к≥ використовують сигнали сп≥новоњ луни в магн≥тних матер≥алах, або квантових комп'ютер≥в.

ќсобистий внесок здобувача. ќсновн≥ результати роботи Ї теоретичними та отримано шл€хом комп'ютерного моделюванн€ динам≥ки €дерноњ сп≥новоњ системи. ѕор€д з чисельними методами, автором застосован≥ анал≥тичн≥ методи теоретичного анал≥зу. –езультати експеримент≥в прит€галис€, головним чином, з метою перев≥рки та обірунтуванн€ теоретичних положень. ” вс≥х опубл≥кованих прац€х [1 - 34] автор приймав участь в постановц≥ задач≥, проведенн≥ теоретичних викладок, обробц≥ результат≥в експерименту, анал≥зу отриманих результат≥в та формулюванн≥ висновк≥в. ≈кспериментальн≥ результати роботи [21] отриман≥ здобувачем самост≥йно, а результати роботи [1] сп≥льно з √. ћ. јбел€шевим.  омп'ютерн≥ розрахунки в робот≥ [22] проведено сп≥льно з ћ. ¬. “урищЇвим, а в робот≥ [24] сп≥льно з ј. ≤. √орбовановим. –езультати комп'ютерного моделюванн€ в решт≥ робот отриман≥ здобувачем одноос≥бно.

јпробац≥€ результат≥в. ќсновн≥ результати роботи допов≥дались ≥ обговорювались на м≥жнародних наукових конференц≥€х: VII ћеждународный научный семинар "‘изика ћагнитных явлений" (”краина, ƒонецк, 1994); XXVIIth Congress AMPERE (Russia, Kazan, 1994) ; International Conference on Magnetism (Poland, Poznan, 1994); 16th Conference On Radio and Microwave Spectroscopy ЂRAMIS ' 95ї (Poland, Poznan, 1995); XXVII и XXIX Ogolnopolski Seminarium na temat Magneticznego Resonansu Jadrowego (Poland, Krakow, 1995 и 1997); ћеждународные конференции по электротехническим материалам и компонентам ЂICEMC-1995ї и ЂICEMC-2004ї (”краина,  рым, 1995 и 2004); European Conferences "Physics of Magnetism ' 96" и ЂPhysics of Magnetism ' 99ї (Poland, Poznan, 1996 и 1999); NATO ASI ЂFrontiers in Magnetism of Reduced Dimension Systemsї (Ukraine, Partenit, 1997); II и III ћеждународные конференции Ђ‘изико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентовї Ђћ Ёћ - 99ї и Ђћ Ёћ - 97ї (–осси€, ћосква, 1997 и 1999); XVI и XVII международные школы-семинары ЂЌовые магнитные материалы микроэлектроникиї ЂЌћћћ - 1998ї и ЂЌћћћ - 2000ї (–осси€, ћосква, 1998 и 2000); Joint 29th AMPERE - 13th ISMAR International Conference (Germany, Berlin, 1998); ћеждународна€ научна€ конференци€ "ћагнитные материалы и их применение" (Ѕелорусси€, ћинск, 1998); 8th European Magnetic Materials and Applications Conference ЂEMMA-2000ї (Ukraine, Kiev, 2000); International Conferences ЂFunctional Materialsї ЂICFM 2001ї, ЂICFM 2003ї, ЂICFM 2005ї, ЂICFM 2007ї (Uktraine, Partenit, 2001, 2003, 2005 и 2007); Inteernational Conference "Modern Development Of Magnetic Resonance" (Russia, Kazan, 2004); International Symposium "Nuclear Magnetic Resonance in Condensed Matter" (Russia, Sanct-Petersburg, 2004); Moscow International Symposium on Magnetism ЂMISM-2005ї (Russia, Moskow, 2005).

ѕубл≥кац≥њ. ќсновн≥ результати дисертац≥њ опубл≥ковано в 29 друкованих роботах в наукових журналах та виданн€х ≥нших крањн та ”крањни, перел≥к €ких затверджений ¬ј  ”крањни; 1 декларац≥йний патент ”крањни та 4 публ≥кац≥њ у зб≥рниках наукових труд≥в, матер≥алах ≥ тезах м≥жнародних конференц≥й.

—труктура ≥ обс€г дисертац≥њ. ƒисертац≥€ складаЇтьс€ з≥ вступу, семи розд≥л≥в, висновк≥в ≥ списку використаних джерел. ѕовний обс€г дисертац≥њ - 249 стор≥нок. ƒисертац≥€ м≥стить 49 рисунк≥в ≥ 7 таблиць. —писок використаних джерел м≥стить 190 найменувань.

ѕод€ки. јвтор висловлюЇ щиру под€ку своЇму науковому консультанту д.ф.-м.н., проф. ¬. Ќ. Ѕержанському, а також д.ф.-м.н., проф. Ќ. ј. —ергеЇву за консультац≥њ та критичн≥ зауваженн€. јвтор також безмежно вд€чний вс≥м сп≥вавторам за пл≥дну сп≥льну працю та корисн≥ обговоренн€.

ќсновний зм≥ст роботи

” вступ≥ обірунтовуЇтьс€ актуальн≥сть теми дисертац≥њ, наведено мету ≥ задач≥ досл≥джень, наукову новизну одержаних результат≥в, а також њхнЇ практичне значенн€.

ѕерший розд≥л Ї обзором, €кий стосуЇтьс€ проблем яћ– в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м. «азначаЇтьс€, що у даний час яћ– Ї одним ≥з головних м≥кроскоп≥чних метод≥в досл≥дженн€ магнетик≥в, на €кий тестуютьс€ практично вс≥ нов≥ матер≥али. ƒо питань, що потребують подальшого розвитку або недостатньо висв≥тлених в науков≥й л≥тератур≥, в першу чергу належать питанн€, €к≥ пов'€зан≥ ≥з застосуванн€м метода багатоквантовоњ яћ– спектроскоп≥њ квадрупольних €дер дл€ досл≥дженн€ магнетик≥в. Ќа час початку наших досл≥джень п≥дходи до анал≥зу релаксац≥њ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни були практично в≥дсутн≥, а п≥дходи що були в≥дом≥ щодо анал≥зу процес≥в €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ в магн≥тних матер≥алах потребували уточненн€ та поширенн€. јнал≥з процес≥в €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ маЇ зд≥йснюватис€ взаЇмопов'€зано €к ≥з анал≥зом особливостей формуванн€ сигнал≥в сп≥новоњ луни, так ≥ з анал≥зом яћ– спектр≥в.

ƒругий розд≥л присв€чено подальшому розвитку метод≥в комп'ютерного моделюванн€ спектр≥в яћ–. « метою спрощенн€ задач≥ обрано немагн≥тн≥ тверд≥ т≥ла, в €ких Ї в≥дсутн≥м вплив електронноњ сп≥новоњ системи зразка. –езультати другого розд≥лу використано в наступних розд≥лах дл€ анал≥зу впливу ефект≥в зм≥нноњ валентност≥ на спектральн≥ ≥ релаксац≥йн≥ властивост≥ €дерноњ сп≥новоњ луни в магн≥тних матер≥алах.

” €кост≥ взаЇмод≥њ, €ка в≥дпов≥даЇ за формуванн€ яћ– спектр≥в обрано магн≥тну дипольну взаЇмод≥ю €дерних спин≥в. Ќезалежн≥ в≥д часу взаЇмод≥њ розгл€нуто на приклад≥ одновим≥рного ланцюжка ≥з спин≥в. ƒл€ моделюванн€ сигнал≥в яћ– запропоновано подавати хвильов≥ функц≥њ масивами, що дозволило збудувати алгоритм автоматичних розрахунк≥в матричних елемент≥в сп≥нових оператор≥в. Ўл€хом застосуванн€ методу, що запропоновано, отримано розширенн€ розрахункових спектр≥в та формуванн€ спаду в≥льноњ ≥ндукц≥њ внасл≥док зб≥льшенн€ числа спин≥в у ланцюжку. ѕродемонстровано узгодженн€ результат≥в моделюванн€ з методом момент≥в ¬ан-‘лека.

ƒл€ комп'ютерного моделюванн€ спектр≥в яћ– за умов стохастичноњ зм≥ни взаЇмод≥њ з часом використано процедуру, €ка пол€гаЇ в розрахунку одно≥мпульсного в≥дгуку сп≥новоњ системи з наступним в≥дтворенн€м спектра за допомогою перетворенн€ ‘ур'Ї. «адл€ розрахунку в≥дгуку групи спин≥в з однаковим законом зм≥ни взаЇмод≥њ увесь ≥нтервал спостереженн€ розд≥лено на ≥нтервали, прот€гом кожного з €ких взаЇмод≥њ можна враховувати незалежними в≥д часу. ƒл€ знаходженн€ €дерноњ намагн≥ченост≥ на к≥нець такого ≥нтервалу використано точн≥ розв'€зки р≥вн€нь руху. «а такого п≥дходу виникаЇ два важливих питанн€: закон зм≥ни взаЇмод≥њ з часом та тривал≥сть ≥нтервалу, прот€гом €кого взаЇмод≥ю можна вважати незм≥нною.

ƒл€ опису зм≥н≥ взаЇмод≥њ з часом в теор≥њ магн≥тного резонансу поширене використанн€ марковських стохастичних процес≥в. ¬насл≥док безпосереднього комп'ютерного моделюванн€ гаус-марковського, лоренць-марковського та б≥нарного марковського процес≥в зм≥ни резонансноњ частоти встановлено, що тривал≥сть ≥нтервалу, прот€гом €кого резонансна частота Ї незм≥нною, надаЇтьс€ випадковою величиною з експоненц≥альн≥м розпод≥лом

, (1)

де - час корел€ц≥њ випадкового процесу, - ≥мов≥рн≥сть того, що випадкова величина Ї незм≥нноњ прот€гом часу . ƒл€ знаходженн€ ≥нтервалу п≥д час моделюванн€ запропоновано використанн€ генератору випадкових чисел ≥з експоненц≥альним розпод≥лом.

«астосуванн€ п≥дходу про≥люстровано на приклад≥ яћ– спектр≥в протон≥в рухливих молекул води в натрол≥т≥. √оловна особлив≥сть яћ– спектр≥в спостер≥гаЇтьс€ експериментально в перех≥дному д≥апазон≥ температур, коли час корел€ц≥њ рухливост≥ молекул Ї пор≥вн€ним ≥з оберненою шириною спектральноњ л≥н≥њ. ќсоблив≥сть, що спостер≥гаЇтьс€ експериментально, пол€гаЇ у тому, що яћ– спектр Ї триплетом. ƒл€ в≥дтворенн€ ц≥Їњ особливост≥ в розрахункових спектрах прийн€то до уваги лог-нормальний розпод≥л часу корел€ц≥њ.

¬ третьому розд≥л≥ розгл€нуто вплив дом≥шок на спектри яћ– в магн≥тних матер≥алах. Ќа початку наведено результати комп'ютерного моделюванн€ сигнал≥в яћ– за на€вн≥стю дом≥шкових кластер≥в в сполуках з кат≥онами двох тип≥в. ѕрипускаЇтьс€, що гетеровалентне зам≥щенн€ в≥дбуваЇтьс€ дл€ одн≥Їњ з кат≥онних п≥діраток (наприклад, дл€ тетраедричних ≥он≥в шп≥нел≥).  омпенсац≥€ валентност≥ зд≥йснюЇтьс€ за рахунок ≥ншоњ п≥діратки (наприклад, октаедричноњ п≥діратки шп≥нел≥). Ќадлишковий нос≥й зар€ду, €кий внесено дом≥шкою, не залишаЇтьс€ пост≥йно на одному ≥з кат≥он≥в, а, за рахунок термодинам≥чних процес≥в, м≥груЇ з одного кат≥ону на ≥нший поблизу дом≥шки.  ат≥они, що приймають участь у обм≥н≥ надлишковим нос≥Їм зар€ду и створюють дом≥шковий кластер.

” найпрост≥шому випадку припускаЇтьс€, що частота яћ– пр€мо пропорц≥йна к≥лькост≥ неспарених електрон≥в ≥ону, до €кого належить €дро.  р≥м за те припускаЇтьс€, що швидк≥сть €дерноњ релаксац≥њ також Ї р≥зною дл€ р≥зних валентних стан≥в. якщо Ї час перебуванн€ ≥ону у стан≥ з частотою яћ– , а - час перебуванн€ у стан≥ з частотою яћ– , то на випадок Ђпов≥льногої процесу () розрахунковий спектр яћ– складаЇтьс€ ≥з двох розширених спектральних л≥н≥й на частотах ≥ . –озширенн€ кожноњ ≥з л≥н≥й надаЇтьс€ швидк≥стю релаксац≥њ , €ка маЇ два внески: швидк≥сть релаксац≥њ дл€ стану з в≥дпов≥дноњ частотою яћ– та - внесок, що безпосередньо спричинено флуктуац≥€ми частоти яћ–. Ќа випадок Ђшвидкогої процесу спектр яћ– Ї спектральний синглет, резонансна частота €кого . Ўвидк≥сть релаксац≥њ, €ка надаЇ розширенн€ спектральноњ л≥н≥њ, Ї

.(2)

якщо кластер складено ≥з ≥он≥в та м≥стить один надлишкових нос≥й зар€ду, то . ћодель дом≥шкових кластер≥в застосовано в наступних розд≥лах дл€ Y3Fe5O12:Si, CuCr2S4:Sb ≥ CdCr2Se4:Ag, In.

√етеровалентне легуванн€ феромагн≥тного нап≥впров≥дника CdCr2Se4 призводить до зм≥ни температури  юр≥. “ак, експериментально встановлено, що дл€ Cd1-xAgxCr2Se4 за малих x в≥дносна температура  юр≥ , а дл€ Cd1-xInxCr2Se4 спостер≥гаЇтьс€ . ¬ робот≥ також зд≥йснено анал≥з температурноњ модиф≥кац≥њ спектр≥в яћ– €дер 53Cr в CdCr2Se4:Ag, In та, за допомогою метода багатоквантовоњ сп≥новоњ луни, отримано залежност≥ надтонких пол≥в в≥д температури (рис. 1). Ќайб≥льш ц≥кава особлив≥сть спостер≥гаЇтьс€ при високих температурах та пол€гаЇ в на€вност≥ розширенн€ розпод≥лу (позначено штрихуванн€м на рис. 1). ѕрипускаЇтьс€, що зменшенн€ пол€ в≥дображаЇ зменшенн€ намагн≥ченост≥ внасл≥док зростанн€ температури.

ƒл€ легованого CdCr2Se4 в робот≥ побудовано комп'ютерну модель на баз≥ дом≥шкових кластер≥в та зд≥йснено розрахунки намагн≥ченост≥ за простою теор≥Їю молекул€рного пол€. ƒл€ побудови теор≥њ припущено, що магн≥тн≥ ≥они хрому можна розд≥лити на матричн≥ та кластерн≥. ќбм≥н в легован≥й сполуц≥ надаЇтьс€ наступними ≥нтегралами обм≥ну: - обм≥н м≥ж ≥онами матриц≥, - обм≥н ≥он≥в матриц≥ та кластеру, - обм≥н усередин≥ кластеру ≥ - обм≥н ≥он≥в, що належать р≥зним кластерам.  ожен з ≥нтеграл≥в нормувавс€ на .

ѕ≥д час моделюванн€ зд≥йснювалась вар≥ац≥€ параметр≥в обм≥ну та отримано, що найкраще узгодженн€ теор≥њ з яћ– експериментами та експериментами з температури  юр≥ дос€гнуто за наступних параметр≥в: на випадок легуванн€ ср≥блом та на випадок ≥нд≥ю. ƒл€ обм≥ну м≥ж ≥онами матриц≥ та кластеру отримано незалежно в≥д типу легуванн€.

–озширенн€ розпод≥лу надтонких пол≥в, €ке позначено штрихуванн€м на рис.1, обумовлено сигналом яћ– в≥д €дер ≥он≥в усередин≥ дом≥шкових кластер≥в внасл≥док ефект≥в зм≥нноњ валентност≥. –озширенн€ зам≥сть окремих спектральних л≥н≥й обумовлено на€вн≥стю кластер≥в з р≥зноњ к≥льк≥стю дом≥шкових центр≥в.

≈фекти зм≥нноњ валентност≥ в феромагн≥тному CuCr2S4 при T = 77 K обумовлен≥ швидким (в≥дносно частоти яћ–) ≥онним обм≥ном Cr3+Cr4+ внасл≥док того, що м≥дь знаходитьс€ в одновалентному стан≥. « анал≥зу яћ– спектр≥в €дер 53Cr ≥он≥в Cr3.5+ отримано, що ан≥зотропна складова частоти яћ– складаЇ ? 0.34 ћ√ц, а параметр квадрупольноњ взаЇмод≥њ ? 0.6 ћ√ц. « метою анал≥зу результат≥в, що отримано, зд≥йснено комп'ютерн≥ розрахунки. –озрахунки ан≥зотропноњ складовоњ магн≥тного пол€ зд≥йснено за припущенн€м, що кожний магн≥тний ≥он іратки Ї точковим диполем. –езультати розрахунк≥в, €к функц≥ю параметра ком≥рки дл€ р≥зних значень магн≥тного моменту на ≥он (в одиниц€х магнетону Ѕора ) наведено л≥н≥€ми на рис. 2. —имволами на рис. 2 наведено ан≥зотропну складову частоти яћ– дл€ де€ких халькоген≥дних шп≥нелей хрому.

Ќа в≥дм≥ну в≥д ≥нших сполук, дл€ CuCr2S4 спостер≥гаЇтьс€ значне в≥дхиленн€ в≥д теор≥њ, €ке важко ≥нтерпретувати ковалентними ефектами. ѕрипускаЇтьс€, що внасл≥док обм≥ну Cr3+Cr4+ експериментальне значенн€ ан≥зотропноњ складовоњ Ї результатом усередненн€

.(3)

ѕрипускаючи, що ан≥зотропна складова дл€ стану Cr3+ в CuCr2S4 Ї такою ж за величиною, €к ≥ в ≥нших халькоген≥дних шп≥нел€х нA(Cr3+) Ш (0.5ч0.6) ћ√ц, дл€ стану Cr4+ маЇмо нA(Cr4+) ? (2.3ч2.4) M√ц.

ћодельн≥ розрахунки внеску іратки до параметру квадрупольноњ взаЇмод≥њ зд≥йснено за припущенн€м, що кожний ≥он іратки Ї точковим зар€дом.  р≥м за те припускалос€, що ан≥они набувають в іратц≥ електричний дипольний момент. –озрахунки дипольного моменту ан≥ону зд≥йснювались за самоузгодженою процедурою. ѕо-перше знаходилось електричне поле на ан≥он≥, а пот≥м розраховувавс€ дипольний момент за пол€ризовн≥стю ≥она. ѕроцедура повторювалась доти, доки нове поле не становило того ж значенн€, що ≥ на попередньому етап≥. –езультати розрахунк≥в наведено у таблиц≥ 1.

“аблиц€ 1 - √рад≥Їнт електричного пол€ на €драх хрому

—полука

ѕараметр ком≥рки, ≈

јн≥онний параметр, u

, ћ√ц

–озрахунок

≈ксперимент

“очков≥ зар€ди

“очков≥ зар€ди ≥ дипол≥

10.240

0.3901

0.047

0.594

0.95

10.755

0.3894

0.027

0.568

0.98

9.814

0.3841

-0.09

0.740

0.45

10.334

0.38

-0.149

0.589

0.097

10.237

0.391

0.067

0.649

0.95

10.753

0.389

0.019

0.568

0.99

Ќа в≥дм≥ну в≥д ан≥зотропноњ складовоњ частоти яћ–, розрахунков≥ значенн€ внеску іратки до квадрупольного параметру не можуть бути застосован≥ до безпосереднього пор≥вн€нн€ з експериментом, бо реальне значенн€ в≥др≥зн€Їтьс€ в≥д в раз≥в, де Ї фактор ант≥екрануванн€. ѕрипускаючи, що електронна оболонка ≥он≥в Cr3+ близька до сферичноњ, внесок власноњ оболонки до квадрупольного параметру, в першому наближенн≥, враховувати не будемо. “од≥, дл€ фактору ант≥екрануванн€ ≥он≥в Cr3+ ≥з даних таблиц≥ 1 маЇмо = 1.46 ч 1.73. « урахуванн€м швидкого обм≥ну Cr3+Cr4+, завд€ки €кому

,(4)

дл€ ≥он≥в Cr4+ отримуЇмо = (2.87ч3.14). “аким чином отримано, що ≥ ан≥зотропний ≥ квадрупольний параметри яћ– спектру ≥он≥в Cr4+ в≥др≥зн€ютьс€ в≥д таких дл€ ≥он≥в Cr3+ в сторону зб≥льшенн€. ÷е €к≥сно узгоджуЇтьс€ з пониженн€м симетр≥њ електронноњ оболонки Cr4+ в≥дносно Cr3+, що ≥ призводить до зб≥льшенн€ параметр≥в.

«ам≥щенн€ хрому на ≥они Sb5+ в CuCr2S4 призводить до по€ви в спектр≥ яћ– €дер 53Cr додатковоњ спектральноњ л≥н≥њ, частота €коњ вища за частоту основного спектру. ѕрипускаЇтьс€, що внасл≥док зар€довоњ компенсац≥њ при легуванн≥ зменшуЇтьс€ к≥льк≥сть ≥он≥в Cr4+: 2Cr4+2Cr3+. як результат, частота яћ– €дер 53Cr ≥он≥в хрому поблизу дом≥шки зм≥щуЇтьс€ уб≥к частоти, що в≥дпов≥даЇ стану Cr3+.  р≥м за те, ≥он Sb5+ не Ї магн≥тним та в≥др≥зн€Їтьс€ за зар€дом в≥д ≥он≥в хрому. ÷е призводить до додатковоњ зм≥н≥ внеску іратки €к до ан≥зотропноњ складовоњ локального пол€, так ≥ до квадрупольного параметру. ¬насл≥док припущень, що зроблено, доведено, що додаткова л≥н≥€ в експериментальних спектрах Ї високочастотним квадрупольним сател≥том €дер 53Cr ≥он≥в хрому, що розташован≥ поблизу дом≥шки.

„етвертий розд≥л присв€чено результатам досл≥дженн€ особливостей формуванн€ сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м. «азвичай яћ– експерименти в магн≥тних матер≥алах, на в≥дм≥ну в≥д д≥амагн≥тних, виконуютьс€ за допомогою некогерентноњ техн≥ки так, що зв'€зок м≥ж фазами коливань зм≥нного магн≥тного пол€ у збуджуючих ≥мпульсах Ї в≥дсутн≥м. ¬ дисертац≥йн≥й робот≥ зд≥йснено анал≥з форми сигнал≥в сп≥новоњ луни €дер 57Fe в ≥зотоп-збагачених пл≥вках Y3Fe5O12 при к≥мнатн≥й температур≥. ‘ормуванн€ збуджуючих ≥мпульс≥в зд≥йснювалось шл€хом Ђвир≥зуванн€ї ≥з безперервних коливань у задан≥ ≥нтервали часу. “ой же самий безперервний сигнал було використано у €кост≥ базового дл€ синхронного детектору. ƒл€ моделюванн€ €дерноњ сп≥новоњ луни застосовано класичн≥ р≥вн€нн€ руху намагн≥ченост≥. –озв'€зки цих р≥вн€нь ≥нтегрувалис€ з урахуванн€м неоднор≥дного розширенн€ яћ– спектру, €ке моделювалос€ гаус≥аном. ѕ≥д час моделюванн€ вар≥ювались дисперс≥€ гаус≥ану та ампл≥туда зм≥нного магн≥тного пол€ в ≥мпульсах (з урахуванн€м коеф≥ц≥Їнту п≥дсиленн€ яћ– в магнетиках ). ¬насл≥док узгодженн€ м≥ж експериментом та теор≥Їю встановлено, що д≥йсно маЇ м≥сце когерентне збудженн€ та реЇстрац≥€ сигнал≥в сп≥новоњ луни, €ку не руйнують ефекти, що пов'€зан≥ з динам≥кою електронноњ намагн≥ченост≥ (наприклад, внасл≥док нел≥н≥йноњ динам≥ки доменних ст≥нок).

Ѕезпосередньо до пл≥вок Y3Fe5O12 встановлена њх магн≥тна гетерогенн≥сть, €ка пол€гаЇ в на€вност≥ магн≥тних фаз, що в≥др≥зн€ютьс€ €к за коеф≥ц≥Їнтом п≥дсиленн€ яћ– (тобто за магн≥тною сприйн€тлив≥стю в частотному д≥апазон≥ поблизу 55 ћ√ц), так ≥ за шириною спектральноњ л≥н≥њ. ƒл€ фази з б≥льш широкою л≥н≥Їю коеф≥ц≥Їнт п≥дсиленн€ яћ– Ї меншим за такий дл€ фази з вузькою л≥н≥Їю.  р≥м за те, дл€ фази с широкою л≥н≥Їю коеф≥ц≥Їнт п≥дсиленн€ Ї неоднор≥дним. ƒл€ дос€гненн€ узгодженн€ з експериментом при розрахунках припускалось, що ампл≥туда зм≥нного магн≥тного пол€ р≥вно≥мов≥рно приймаЇ значенн€ з д≥апазону при = 0.12.

ƒал≥ обговорюютьс€ результати анал≥зу множинних сигнал≥в сп≥новоњ луни €дер 59Co в пл≥вках кобальту при T = 4.2 K. «а двох≥мпульсним збудженн€м сигнали сп≥новоњ луни спостер≥галис€ в моменти часу , ≥ ( - тривал≥сть затримки м≥ж збуджуючими ≥мпульсами) на частотах, що в≥дпов≥дають яћ– €дер ≥он≥в кобальту €к в куб≥чн≥й, так ≥ в гексагональн≥й фазах. √оловна увага прид≥л€лась додатковим сигналам сп≥новоњ луни при ≥ . —итуац≥ю, коли ц≥ сигнали обумовлен≥ великою, пор≥вн€но з≥ швидк≥стю поздовжньоњ релаксац≥њ, частотою повторюванн€ двох≥мпульсних посл≥довностей в≥дкидалось експериментально. ≈кспериментально також встановлено, що за р≥вноњ тривалост≥ збуджуючих ≥мпульс≥в, ампл≥туда зм≥нного пол€, €ка забезпечуЇ максимум ампл≥туди сп≥новоњ луни, зростаЇ з ростом часу формуванн€ сп≥новоњ луни.

ѕо€ва додаткових сигнал≥в сп≥новоњ луни ≥ дл€ €дер з≥ спином Ї можливою внасл≥док багатоквантових ефект≥в в яћ– квадрупольних €дер у раз≥, коли неоднор≥дне розширенн€ обумовлено лише магн≥тними взаЇмод≥€ми, а квадрупольна неоднор≥дн≥сть Ї в≥дсутньою. —трого кажучи, у такому раз≥ мають формуватис€ ще й додатков≥ сигнали у б≥льш≥ моменти часу. јле, можна припустити њх в≥дсутн≥сть внасл≥док релаксац≥њ. ≤нш≥ випадки неоднор≥дного розширенн€ спектру не забезпечують множинну структуру, що спостер≥гаЇтьс€.

ƒетальний анал≥з умов формуванн€ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни наведено в п'€тому розд≥л≥. ¬ажливий дл€ даного обговоренн€ результат пол€гаЇ в тому, що дл€ багатоквантовоњ сп≥новоњ луни зростанн€ часу формуванн€ сп≥новоњ луни пов'€зане ≥з зростанн€м ампл≥туди зм≥нного пол€, що формуЇ максимальний за ампл≥тудою сигнал сп≥новоњ луни. “обто теоретична залежн≥сть Ї протилежною до експерименту.  р≥м за те, знайдено додатков≥ розходженн€ м≥ж теор≥Їю та експериментом €к дл€ ампл≥туди зм≥нного пол€, так ≥ дл€ сп≥вв≥дношенн€ оптимальноњ тривалост≥ збуджуючих ≥мпульс≥в. “аким чином, дл€ ≥нтерпретац≥њ експерименту в пл≥вках кобальту механ≥зм, що базуЇтьс€ на багатоквантових ефектах, прийн€то не було.

≤нший механ≥зм, що розгл€нуто, Ї пов'€заним з впливом динам≥чного зсуву частоти в магнетиках. —уть ефекту пол€гаЇ в тому, що, внасл≥док надтонких взаЇмод≥й, виникаЇ додаткова електронна намагн≥чен≥сть, пропорц≥йна миттЇвому значенню €дерноњ намагн≥ченост≥ ≥, врешт≥ решт, дл€ €дерноњ намагн≥ченост≥ виникаЇ додаткове динам≥чне поле, њй пропорц≥йне. ¬раховуючи, що квадрупольн≥ ефекти було в≥дкинуто, дл€ розрахунк≥в сигнал≥в сп≥новоњ луни було застосовано класичн≥ р≥вн€нн€ руху намагн≥ченост≥. ¬насл≥док розрахунк≥в знайдено, що дл€ отриманн€ додаткових сигнал≥в сп≥новоњ луни додаткове динам≥чне поле сл≥д записувати у вигл€д≥ , де - параметр, €кий залежить в≥д константи надтонких взаЇмод≥й та магн≥тноњ сприйн€тливост≥, - ≥нтегральна поперечна €дерна намагн≥чен≥сть

.(5)

Ї функц≥€, що описуЇ неоднор≥дне розширенн€ спектральноњ л≥н≥њ, - намагн≥чен≥сть одн≥Їњ ≥зохроматичноњ групи €дерних спин≥в. ¬насл≥док розрахунк≥в отримано не лише додатков≥ сигнали сп≥новоњ луни, але ≥ €к≥сне узгодженн€ з експериментами щодо залежност≥ ампл≥туди сп≥новоњ луни в≥д ампл≥туди ≥мпульс≥в. ÷е дало п≥дстави в≥ддати перевагу саме механ≥зму динам≥чного зсуву частоти на випадок формуванн€ додаткових сигнал≥в €дерноњ сп≥новоњ луни в пл≥вках кобальту.

—игнали сп≥новоњ луни, що виникають внасл≥док д≥њ двох ≥мпульс≥в зм≥нного магн≥тного пол€, знайдено експериментально в магн≥тних м≥кродротах на баз≥ сплав≥в кобальту при T = 77 K. ƒосл≥джено м≥кродроти, €к≥ синтезовано шл€хом вит€гуванн€ з крапл≥ розплаву з наступним швидким охолодженн€м, що забезпечувало формуванн€ аморфного стану. ќкремий м≥кродрот складаЇтьс€ з металевоњ серцевини, д≥аметр €коњ не перевищуЇ 12 мкм, в скл€н≥й оболонц≥ завтовшки дек≥лька м≥крон.

–еЇстрац≥€ спектр≥в зд≥йснювалась через залежн≥сть ампл≥туди луни в≥д частоти коливань зм≥нного магн≥тного пол€ в ≥мпульсах. ќтримано спектри, €к≥ спостер≥гались в широкому, дек≥лька дес€тк≥в ћ√ц, частотному д≥апазон≥. Ѕудь-€к≥ особливост≥, що могли б св≥дчити про на€вн≥сть окремих спектральних л≥н≥й в спектрах знайдено не було а н≥ до, а н≥ п≥сл€ кристал≥зац≥њ дрот≥в шл€хом в≥дпалу. ƒл€ дрот≥в на баз≥ сплаву Fe - Co - B - Si формуванн€ луни ви€вилось можливим лише п≥сл€ розчину скл€ноњ оболонки в плавиков≥й кислот≥.  р≥м за те знайдено, що дл€ оптимального збудженн€ сигналу луни зм≥нне магн≥тне поле маЇ буди просторово неоднор≥дним.

Ќа п≥дстав≥ анал≥зу особливостей формуванн€ сигнал≥в луни зроблено висновок про њњ не€дерну природу. ” €кост≥ механ≥зму, €кий в≥дпов≥даЇ за формуванн€ сигнал≥в луни в м≥кродротах, запропоновано розгл€дати нел≥н≥йн≥ магн≥топружн≥ взаЇмод≥њ. ƒл€ м≥н≥мальноњ довжини акустичних хвиль в частотному д≥апазон≥ ≥снуванн€ сигнал≥в луни отримано оц≥нку мкм.

¬ п'€тому розд≥л≥ розгл€даютьс€ багатоквантов≥ сигнали сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в речовинах з магн≥тним упор€дкуванн€м. ѕри досл≥дженн≥ двох≥мпульсних сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д €дер 63Cu та 65Cu (кожне з €дер маЇ сп≥н I = 3/2) в феромагн≥тному CuCr2S4 при T = 77 K, пор€д з сигналами , знайдено сигнали сп≥новоњ луни з часом формуванн€ . ≤нш≥ сигнали сп≥новоњ луни, у тому числ≥ сигнали сп≥новоњ луни , експериментально не спостер≥галис€. “акож експериментально знайдено, що дл€ оптимального збудженн€ сп≥новоњ луни тривал≥сть першого збуджуючого ≥мпульсу маЇ приблизно удв≥ч≥ перевищувати тривал≥сть другого. “ак≥ сп≥вв≥дношенн€ Ї зворотними дл€ хановськоњ сп≥новоњ луни ≥ в≥дпов≥дають оптимальному формуванню багатоквантовоњ сп≥новоњ луни. јле у спектрах сп≥новоњ луни квадрупольна структура експериментально не спостер≥галас€.  р≥м за те, ≥они м≥д≥ знаход€тьс€ в тетраедричних позиц≥€х шп≥нел≥ CuCr2S4. Ћокальна симетр≥€ таких позиц≥й Ї куб≥чною ≥ град≥Їнт електричного пол€ (√≈ѕ) в таких позиц≥€х маЇ бути в≥дсутн≥м.

« метою з'€суванн€ механ≥зм≥в формуванн€ √≈ѕ на €драх м≥д≥ було прийн€то до уваги сп≥в≥снуванн€ в CuCr2S4 двох тип≥в ≥он≥в хрому: Cr3+ ≥ Cr4+ (трет≥й розд≥л). ’аотичн≥й розпод≥л таких ≥он≥в призводить до зниженн€ локальноњ симетр≥њ тетраедричних позиц≥й ≥ може призвести до формуванн€ √≈ѕ. «адл€ перев≥рки такого припущенн€ зд≥йснено комп'ютерн≥ розрахунки внеску іратки до √≈ѕ в тетраедричних позиц≥€х шп≥нел≥ за умов хаотичного розпод≥лу ≥он≥в двох тип≥в в октаедричних позиц≥€х. ќтримано, що за будь-€коњ реал≥зац≥њ хаотичного розпод≥лу ≥он≥в хрому з'€вл€Їтьс€ в≥дм≥нний в≥д нул€ √≈ѕ на €драх м≥д≥. «м≥на хаотичного розпод≥лу ≥он≥в хрому призводить не лише до зм≥ни компонент тензору √≈ѕ за величиною, а ≥ до зм≥ни знаку цих компонент. ”середненн€ по багатоњ к≥лькост≥ реал≥зац≥й хаотичного розпод≥лу гетеровалентних ≥он≥в призводить до усередненн€ кожноњ з компонент до нул€.

ƒодатков≥ розрахунки спектр≥в яћ– за умов флуктуац≥й √≈ѕ, €к≥ зд≥йснено за методикою, що розвинуто в другому розд≥л≥, показали, що д≥йсно, за умов Ђшвидкихї флуктуац≥й експериментально маЇ спостер≥гатис€ усереднене значенн€ квадрупольного розщепленн€. ” раз≥ модел≥, що розгл€нуто, усередненн€ призводить до в≥дсутност≥ √≈ѕ ≥ модель, що розгл€нуто, не призводе до ефект≥в, що спостер≥гаютьс€.

« ≥ншого боку в≥домо, що шп≥нель CuCr2S4 Ї ст≥йкою до ан≥онних ваканс≥й. –ентген≥вськ≥ експерименти св≥дчать про стаб≥льн≥сть структури шп≥нел≥ CuCr2S4-y при 0 y 0.20.  омп'ютерн≥ розрахунки внеску іратки до √≈ѕ за умов хаотичного розпод≥лу ан≥онних ваканс≥й довели, що у такому раз≥ д≥йсно маЇ м≥сце неоднор≥дний розпод≥л квадрупольного розщепленн€ спектру яћ– €дер тетраедричних ≥он≥в та дос€гнуто узгодженн€ м≥ж розрахунковими та експериментальними спектрами яћ– €к дл€ сп≥новоњ луни , так ≥ дл€ сп≥новоњ луни . «ам≥щенн€ ≥он≥в хрому на ≥они Sb5+ призводить до додаткового розширенн€ яћ– спектр≥в м≥д≥ внасл≥док в≥дм≥нност≥ дом≥шок не лише за електричним зар€дом, а ≥ за магн≥тним моментом.

Ќа початок наших досл≥джень особливост≥ формуванн€ двох≥мпульсних багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни були досл≥джен≥ лише дл€ квадрупольних €дер з≥ спином I = 3/2. јле, в магн≥тних матер≥алах досить часто спостер≥гаютьс€ сигнали в≥д €дер з б≥льшим сп≥ном: наприклад, 55Mn (сп≥н I = 5/2) або 59Co (сп≥н I = 7/2). « метою з'€суванн€ особливостей формуванн€ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни на так≥ випадки нами було зд≥йснено спец≥альн≥ розрахунки двох≥мпульсних в≥дгук≥в квадрупольноњ сп≥новоњ системи.

√оловна проблема п≥д час таких розрахунк≥в пол€гаЇ в на€вност≥ оператора , €кий описуЇ взаЇмод≥ю €дерних спин≥в з≥ зм≥нним магн≥тним полем ампл≥тудою . ¬ласн≥ функц≥њ гам≥льтон≥ану п≥д час д≥њ ≥мпульс≥в, €кий м≥стить член з оператором , подавалис€ €к суперпозиц≥€ власних функц≥й оператора . ƒл€ находженн€ коеф≥ц≥Їнт≥в та власних значень застосовано чисельну процедуру на баз≥ д≥агонал≥зац≥њ матриц≥ за методом якоб≥. багатоквантовий магн≥тний €дерний релаксац≥€

¬насл≥док комп'ютерних розрахунк≥в залежност≥ ампл≥туди сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д частоти коливань зм≥нного магн≥тного пол€ в ≥мпульсах отриман≥ частотн≥ спектри багатоквантовоњ сп≥новоњ луни (рис. 3). Ќа рис. 3 зазначено лише частоти спектральних максимум≥в. —п≥вв≥дношенн€ м≥ж ампл≥тудами р≥зних л≥н≥й спектру рис. 3 не в≥дображаЇ. „астота в≥дпов≥даЇ резонансу на частот≥ магн≥тного спектроскоп≥чного переходу .

ƒодатков≥ чисельн≥ розрахунки залежност≥ ампл≥туди сигналу сп≥новоњ луни в≥д параметр≥в збуджуючих ≥мпульс≥в дозволили сформулювати умови оптимального збудженн€ багатоквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни. “ривал≥сть першого збуджуючого ≥мпульсу маЇ перевищувати тривал≥сть другого ≥мпульсу : . јмпл≥туда зм≥нного магн≥тного пол€ , що д≥Ї прот€гом ≥мпульс≥в, маЇ бути пор≥вн€ною ≥з квадрупольним розщепленн€м яћ– спектру . –езультати розрахунк≥в узгоджуютьс€ з результати експеримент≥в на €драх 55Mn в перовськит≥ GdCu3Mn4O12 ≥ ферит≥ Li0.5Fe2.5O4:Mn при T=77K.

ѕор€д з сигналами двох≥мпульсноњ сп≥новоњ луни, в практиц≥ магн≥тного резонансу поширене застосуванн€ трьох≥мпульсних сигнал≥в сп≥новоњ луни, наприклад, дл€ розд≥ленн€ внеск≥в поздовжньоњ та поперечноњ релаксац≥њ. ƒл€ анал≥зу формуванн€ сигнал≥в сп≥новоњ луни внасл≥док д≥њ трьох збуджуючих ≥мпульс≥в було розгл€нуто квадрупольну €дерну сп≥нову систему з яћ– спектром, €кий Ї неоднор≥дно розширеним. ƒл€ ≥зохроматичноњ групи спин≥в з частотою та квадрупольним розщепленн€м час формуванн€ сигналу сп≥новоњ луни отримано за допомогою матриц≥ щ≥льност≥:

(6)

„ас формуванн€ сигналу сп≥новоњ луни в≥драховуЇтьс€ в≥д третього ≥мпульсу, - затримка м≥ж двома першими ≥мпульсами, - затримка м≥ж другим та трет≥м ≥мпульсами. —п≥вв≥дношенн€ (6) даЇ час формуванн€ сигналу сп≥новоњ луни лише за такою комб≥нац≥Їю магн≥тних квантових чисел , за €кою права частина (6) Ї позитивною ≥ не залежить а н≥ в≥д , а н≥ в≥д . ” раз≥ в≥дсутност≥ магн≥тного розширенн€ сл≥д вважати . ” раз≥ в≥дсутност≥ квадрупольноњ неоднор≥дност≥ . ” загальному випадку обидва параметри Ї ненульовими. ‘ормула (6) описуЇ сигнал багатоквантовоњ сп≥новоњ луни у тому раз≥, коли виконуЇтьс€ хоча б одне ≥з сп≥вв≥дношень: або .

« метою перев≥рки теоретичних результат≥в було зд≥йснено спец≥альн≥ експерименти на квадрупольних €драх 63Cu (сп≥н I = 3/2) в CuCr1.98Sb0.02S4 при T = 77 K. ¬насл≥док експеримент≥в знайдено вс≥, у тому числ≥ ≥ багатоквантов≥, сигнали сп≥новоњ луни, €к≥ Ї можливим отримати ≥з (6) шл€хом перебору магн≥тних квантових чисел .

Ўостий розд≥л стосуЇтьс€ результат≥в анал≥зу процес≥в €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ неквадрупольних €дер в магн≥тних матер≥алах. ¬насл≥док експериментального досл≥дженн€ загасанн€ сигнал≥в двох≥мпульсноњ сп≥новоњ луни в≥д €дер 57Fe в пл≥вках Y3Fe5O12 при T = 77 K в зовн≥шньому магн≥тному пол≥ знайдено залежн≥сть швидкост≥ релаксац≥њ в≥д частоти яћ– €дер октаедричних ≥он≥в зал≥за. « урахуванн€м одноосноњ локальноњ симетр≥њ таких ≥он≥в зроблено припущенн€, що частотна залежн≥сть Ї насл≥дком залежност≥ швидкост≥ релаксац≥њ в≥д кута м≥ж локальною в≥ссю симетр≥њ та напр€мком вектора намагн≥ченост≥. ќсоблив≥сть залежностей, що отримано, пол€гаЇ в найб≥льш швидкому загасанн≥ сп≥новоњ луни дл€ кут≥в, що Ї близькими до маг≥чного (кут, дл€ €кого ). «найдено, що залежност≥ ампл≥туди сп≥новоњ луни в≥д затримки м≥ж збуджуючими ≥мпульсами апроксимуютьс€ сп≥вв≥дношенн€м

.(7)

—п≥вв≥дношенн€ (7) описуЇ залежн≥сть на той випадок, коли загасанн€ сп≥новоњ луни обумовлено лоренць-марковським стохастичним процесом зм≥ни резонансноњ частоти з часом корел€ц≥њ та ампл≥тудою флуктуац≥й . ѕ≥д час апроксимац≥њ припускалос€, що залежн≥сть швидкост≥ релаксац≥њ в≥д кута обумовлено залежн≥стю , а час корел€ц≥њ Ї однаковим дл€ ус≥х спектральних л≥н≥й ≥ не залежить в≥д . ѕриймаючи до уваги, що залежн≥сть резонансноњ частоти в≥д кута даЇтьс€ сп≥вв≥дношенн€м та припускаючи, що флуктуац≥њ кута спричин€ють флуктуац≥њ частоти, дл€ отримано

.(8)

—имволи на рис. 4 презентують значенн€ , €к≥ отримано з апроксимац≥њ експериментальних залежностей за допомогою (7) при мкс. Ћ≥н≥€ на рис. 4 презентуЇ залежн≥сть (8) при к√ц.

” €кост≥ механ≥зму, €кий в≥дпов≥даЇ за флуктуац≥њ кута , запропоновано розгл€дати термодинам≥чн≥ флуктуац≥њ напр€мку вектору намагн≥ченост≥. « урахуванн€м експериментального значенн€ = - 0.95 ћ√ц, дл€ ампл≥туди флуктуац≥й отримано .

« метою анал≥зу впливу дом≥шок на ф≥зичн≥ властивост≥ зал≥зо-≥тр≥Ївого ферит-гранату досл≥джено залежн≥сть швидкост≥ €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ в≥д вм≥сту дом≥шок в збагачених магн≥тним ≥зотопом 57Fe пл≥вках Y3Fe5-xSixO12 при T = 77 K. ¬насл≥док анал≥зу експериментальних даних знайдено, що при релаксац≥йн≥ залежност≥ складаютьс€ з двох експонент, €к≥ в≥др≥зн€ютьс€ за часом релаксац≥њ. ѕри релаксац≥йн≥ залежност≥ апроксимуютьс€ одн≥Їю експонентою та зб≥льшенн€ дом≥шок призводить до зростанн€ швидкост≥ €к поздовжньоњ, так ≥ поперечноњ релаксац≥њ.

≤нтерпретац≥ю експерименту зд≥йснено за припущенн€м модел≥ дом≥шкових кластер≥в (трет≥й розд≥л). —игнал з б≥льш швидкою релаксац≥Їю в≥днесено до €дер ≥он≥в усередин≥ кластер≥в, а з б≥льш пов≥льною - до матричних ≥он≥в. Ќа баз≥ теор≥њ перкол€ц≥њ дл€ рад≥усу дом≥шкових кластер≥в отримано (м).

Ќа початок наших досл≥джень залишалось незрозум≥лим зростанн€ швидкост≥ поздовжньоњ €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ внасл≥док зростанн€ концентрац≥њ магн≥тних €дер в Y3Fe5O12 при T = 77 K. « метою анал≥зу такоњ залежност≥ було розгл€нуто три модел≥. ƒв≥ перш≥ модел≥ побудовано за аналог≥Їю з д≥амагнетиками. ѕрипускалос€, що або термодинам≥чн≥ процеси флуктуац≥њ напр€мку намагн≥ченост≥, або ефекти зм≥нноњ валентност≥ призвод€ть до безпосередньоњ стохастичноњ модул€ц≥њ €дерних взаЇмод≥й. “рет€ модель передбачала вплив процес≥в сп≥новоњ дифуз≥њ сум≥сно з на€вн≥стю центр≥в швидкоњ релаксац≥њ, що спричинено технолог≥чно неконтрольованими дом≥шками. Ќа п≥дстав≥ результат≥в теоретичного анал≥зу перевагу надано останн≥й модел≥, за умов њњ уточненн€.

¬ межах модел≥ дом≥шкових центр≥в, €ка була в≥дома на початок наших досл≥джень, припускалос€, що магн≥тний ≥он дом≥шки маЇ в своЇму енергетичному спектр≥ р≥вн≥, в≥дстань м≥ж €кими точно дор≥внюЇ частот≥ яћ–. ѕереходи м≥ж такими р≥вн€ми ≥ забезпечують зв'€зок ≥она з €дерною системою. Ќа наш погл€д, таке припущенн€ не Ї обов'€зковим.

ƒ≥йсно, повернемос€ до модел≥ дом≥шкових кластер≥в, €ку запропоновано. √етеровалентн≥ дом≥шки призвод€ть до зар€довоњ компенсац≥њ, €ка в≥дбуваЇтьс€ шл€хом зм≥ни валентного стану магн≥тних ≥он≥в. «м≥на валентного стану ≥она призводить до зм≥ни сп≥н-орб≥тальноњ взаЇмод≥њ ≥, €к насл≥док, до зм≥ни внеску ≥ону до магн≥тноњ ан≥зотроп≥њ. ѕриймаючи до уваги припущенн€ про термодинам≥чн≥ м≥грац≥њ надлишкового нос≥ю зар€ду по магн≥тним ≥онам, що в≥др≥зн€ютьс€ за напр€мком локальноњ в≥с≥ симетр≥њ, отримуЇмо можливий механ≥зм термодинам≥чних флуктуац≥й напр€мку намагн≥ченост≥. “ермодинам≥чн≥ за природою флуктуац≥њ демонструють широкий частотний спектр, ймов≥рн≥сть знайти в €кому частоту яћ– значно вища за ймов≥рн≥сть знайти частоту яћ– в спектр≥ ≥она.

“аким чином, уточненн€ в≥домоњ ран≥ш модел≥ пол€гаЇ в тому, що у €кост≥ центр≥в швидкоњ релаксац≥њ запропоновано розгл€дати дом≥шков≥ кластери. ¬раховуючи експериментальне сп≥вв≥дношенн€ дл€ релаксац≥йних параметр≥в в Y3Fe5O12: при T = 77 K, дл€ середньоњ в≥дстан≥ м≥ж дом≥шками отримуЇмо (де - параметр ком≥рки). “ака в≥дстань в≥дпов≥даЇ досить малому вм≥сту дом≥шок, €кий Ї нижчим за технолог≥чно контрольований.

” €кост≥ модельного зразка, €кий демонструЇ вплив флуктуац≥й магн≥тних пол≥в на швидк≥сть €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ запропоновано розгл€дати магн≥тн≥ р≥дини з малим вм≥стом магн≥тних наночастинок за умов спостер≥ганн€ сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д €дер р≥дини. ’аотичний тепловий рух молекул р≥дини в пол€х розс≥юванн€ магн≥тних наночастинок маЇ призвести до флуктуац≥й магн≥тних пол≥в на €драх р≥дини. ƒ≥йсно, спец≥альн≥ експерименти з релаксац≥њ двох≥мпульсноњ сп≥новоњ луни в≥д протон≥в бензолу в магн≥тн≥й р≥дин≥ ≥з наночастинками магнетиту показали, що зб≥льшенн€ вм≥сту наночастинок призводить до зростанн€ швидкост≥ €дерноњ магн≥тноњ релаксац≥њ протон≥в бензолу.

—постер≥гати сигнали яћ– в≥д €дер ≥он≥в, що належать наночастинкам експериментально не вдалос€. јле було досл≥джено ‘ћ– спектри в магн≥тних р≥динах на баз≥ бензолу. ” €кост≥ магн≥тного наповнювача застосовано наночастинки магнетиту, €к≥ м≥ст€ть до 1.5% дом≥шок кобальту. « анал≥зу ‘ћ– спектр≥в знайдено, що в р≥динах, €к≥ досл≥джено, маЇ м≥сце зб≥льшенн€ розм≥ру наночастинок п≥сл€ синтезу. “ак, у св≥жо приготован≥й р≥дини дл€ ефективного рад≥усу отримано 11.6 нм, а через 13 д≥б п≥сл€ синтезу ефективний рад≥ус становив 36.5 нм.

¬ сьомому розд≥л≥ розгл€нуто питанн€ щодо релаксац≥њ сигнал≥в сп≥новоњ луни в≥д квадрупольних €дер в магн≥тних матер≥алах. ќсновна взаЇмод≥€ дл€ квадрупольного €дра з≥ спином I складаЇтьс€ ≥з магн≥тноњ та квадрупольноњ взаЇмод≥й, €к≥ не залежать в≥д часу: . ” €кост≥ релаксац≥йноњ взаЇмод≥њ розгл€нуто магн≥тну та квадрупольну взаЇмод≥њ, €к≥ Ї стохастичними функц≥€ми часу . –елаксац≥йну взаЇмод≥ю розпод≥лено на секул€рну ≥ несекул€рну , по в≥дношенню до гам≥льтон≥ану , частини. ƒл€ анал≥зу внеску секул€рних флуктуац≥й розвинуто теор≥ю спектральноњ дифуз≥њ в межах €коњ отримано, що загасанн€ ≥ двох≥мпульсних ≥ трьох≥мпульсних сигнал≥в сп≥новоњ луни на частот≥ центральноњ л≥н≥њ спектру обумовлене лише магн≥тними флуктуац≥€ми. —екул€рна частина квадрупольних флуктуац≥й даЇ внесок до релаксац≥њ лише на частотах квадрупольних сател≥т≥в. ƒл€ анал≥зу внеску несекул€рних флуктуац≥й застосовано Ђпредставленн€ взаЇмод≥йї та отримано на€вн≥сть €к магн≥тних, так ≥ квадрупольних внеск≥в на частот≥ будь-€коњ л≥н≥њ квадрупольного спектру яћ–.

–озгл€нуто також ситуац≥ю, коли несекул€рний та несекл€рний внески Ї взаЇмопов'€заними. “ака ситуац≥€ Ї можливою на той випадок, коли обидва внески спричинено Їдиним механ≥змом, наприклад, флуктуац≥€ми напр€мку намагн≥ченост≥. ƒл€ еволюц≥њ матриц≥ щ≥льност≥ в межах Ђпредставленн€ взаЇмод≥йї дл€ малих значень часу отримано

(9)

,(10)

де Ї спектральна щ≥льн≥сть випадкового процесу на частот≥ . Ї час корел€ц≥њ, а - ампл≥туда флуктуац≥й випадкового процесу флуктуац≥й напр€мку намагн≥ченост≥.

—п≥вв≥дношенн€ (9), за аналог≥Їю до теор≥њ –едфилда, розгл€даЇтьс€ €к розкладенн€ в≥дпов≥дних експонент з точн≥стю до л≥н≥йних складових. ” €кост≥ приклада наведемо залежн≥сть ампл≥туди трьох≥мпульсноњ сп≥новоњ луни при в≥д затримки м≥ж двома першими ≥мпульсами на випадок сп≥ну I = 3/2:

, (11)

, (12)

. (13)

Ќа рис.5 наведено апроксимац≥ю експериментальноњ ампл≥туди (показано символами) сп≥новоњ луни сп≥вв≥дношенн€м (11) (суц≥льн≥ л≥н≥њ) при мкс и мкс. “еоретичн≥ залежност≥ в≥др≥зн€ютьс€ лише за ампл≥тудними чинниками: , (залежн≥сть 1, рис.5) ≥ , (залежн≥сть 2, рис.5). ≈кспериментальн≥ залежност≥ в≥др≥зн€ютьс€ тривал≥стю збуджуючих ≥мпульс≥в: мкс, мкс (залежн≥сть 1, рис.5) ≥ мкс (залежн≥сть 2, рис.5).

“еоретичн≥ сп≥вв≥дношенн€ застосовано також дл€ анал≥зу яћ– €дер 63Cu ≥ 65Cu в CuCr2S4:Sb при T = 77 K. Ќа п≥дстав≥ пор≥вн€нн€ швидкостей загасанн€ одноквантових та трьохквантових сигнал≥в сп≥новоњ луни дл€ секул€рного ≥ несекул€рного внеск≥в отримано . “аке ж саме сп≥вв≥дношенн€ внеск≥в отримано ≥ з анал≥зу релаксац≥њ сигнал≥в багатоквантовоњ трьох≥мпульсноњ сп≥новоњ луни при . ¬насл≥док анал≥зу магн≥тноњ релаксац≥њ €дер м≥д≥ та хрому встановлено, що головним джерелом флуктуац≥й магн≥тних пол≥в та квадрупольних взаЇмод≥й в CuCr2S4:Sb Ї Ђшвидкийї обм≥н Cr3+Cr4+.

...

ѕодобные документы

  • ƒосл≥дженн€ стану електрон≥в за допомогою фотоелектронноњ й оптичноњ спектроскоп≥њ. јнал≥з електронноњ й атомноњ будови кристал≥чних ≥ склопод≥бних нап≥впров≥дник≥в методами рентген≥вськоњ абсорбц≥йноњ спектроскоп≥њ. —утн≥сть вторинноњ електронноњ ем≥с≥њ.

    реферат [226,5 K], добавлен 17.04.2013

  • ƒоц≥льне врахуванн€ взаЇмного впливу магн≥тних, теплових ≥ механ≥чних пол≥в в магн≥тор≥динних герметизаторах.  ≥нцев≥ сп≥вв≥дношенн€ обл≥ку взаЇмного впливу ф≥зичних пол≥в. јдаптац≥€ п≥дходу до блокових посл≥довно- й паралельно-≥терац≥йного розрахунк≥в.

    курсова€ работа [1,4 M], добавлен 30.07.2014

  • ќптико-гальван≥чна спектроскоп≥€. ќптогальван≥чна лазерна спектроскоп≥€. ≈кспериментальна установка дл€ оптогальван≥чноњ спектроскоп≥њ розр€ду в ламп≥ з пустот≥лим катодом. ќптико-рефракц≥йн≥ методи. ћетод термол≥нзи. ƒефлекц≥йний метод Ц м≥раж Ц ефект.

    реферат [671,6 K], добавлен 22.04.2007

  • ¬ивченн€ будови та значенн€ деревини в народному господарств≥. ќпис ф≥зичних та х≥м≥чних властивостей деревини. јнал≥з термограв≥метричного методу вим≥рюванн€ вологост≥. ƒосл≥дженн€ на м≥цн≥сть при стиску. ≤нфрачервона та термомехан≥чна спектроскоп≥€.

    курсова€ работа [927,3 K], добавлен 22.12.2015

  • ѕриродн≥ джерела випром≥нюванн€, теплове випром≥нюванн€ нагр≥тих т≥л. √азорозр€дн≥ лампи високого тиску. ѕереваги ≥ недол≥ки р≥зних джерел випром≥нюванн€. —тандартн≥ джерела випром≥нюванн€ та контролю кольору. ƒжерела дл€ кал≥бруванн€ та спектроскоп≥њ.

    курсова€ работа [2,7 M], добавлен 13.12.2010

  • ≈кспериментальн≥ й теоретичн≥ досл≥дженн€, винаходи, найвидатн≥ш≥ дос€гненн€ украњнських ф≥зик≥в в галуз≥ квантовоњ механ≥ки та ≥нших напр€м≥в. «астосуванн€ пон€ть ц≥Їњ науки дл€ зТ€суванн€ природи р≥зних ф≥зичних механ≥зм≥в. ќсновн≥ науков≥ прац≥ вчених.

    презентаци€ [173,7 K], добавлен 20.03.2014

  • ¬ивченн€ зонноњ структури нап≥впров≥дник≥в. ѕод≥л речовин на метали, д≥електрики та нап≥впров≥дники, встановленн€ њх основних електроф≥зичних характеристик. ¬веденн€ пон€тт€ д≥рки, €ка Ї певною м≥рою в≥ртуальною частинкою. ¬плив дом≥шок на структуру.

    курсова€ работа [1002,2 K], добавлен 24.06.2008

  • ’арактеристики та класиф≥кац≥€ нап≥впров≥дник≥в. “ехнолог≥€ отриманн€ нап≥впров≥дник≥в. ѕриготуванн€ пол≥кристал≥чних матер≥ал≥в. ¬плив ≥зохорного в≥дпалу у вакуум≥ на термоелектриц≥ властивост≥ ≥ пл≥вок. “ермоелектричн≥ властивост≥ плюмбум телуриду.

    дипломна€ работа [4,4 M], добавлен 09.06.2008

  • ћехан≥зм намагн≥чуванн€, намагн≥чуван≥сть речовини. ћагн≥тна сприйн€тлив≥сть ≥ проникн≥сть. ÷иркул€ц≥€ намагн≥чуванн€, вектор напруженост≥ магн≥тного пол€. ‘еромагнетики, њх основн≥ властивост≥. ќрб≥тальний рух електрона в атом≥. ¬ихрове електричне поле.

    реферат [328,2 K], добавлен 06.04.2009

  • ‘еромагн≥тн≥ речовини, њх загальна характеристика та властивост≥. ћагн≥тна доменна структура, динам≥ка ст≥нок. јнал≥з впливу магн≥тного пол€ на електричн≥ ≥ магн≥тн≥ властивост≥ феромагнетик≥в. ћагн≥торезистивн≥ властивост≥ багатошарових пл≥вок.

    курсова€ работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013

–аботы в архивах красиво оформлены согласно требовани€м ¬”«ов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
–екомендуем скачать работу.