о
новТЗ» *Я«ем JB тв╦рдом теле. Развитие этого направ-лениг/ |jbJo,yj«4aTu в экспериментах I'. В. Паунда (К. \/. PounllMi тсорстич. работах А. У. Оверхаузера (A. W. Overhauscr). Этот метод можно проиллюстрировать на примере парамагнетика, обладающего нол-ным моментом ионной оболочки У = '/2 и ядерным спином / = i/2. Уровни энергии этой системы в маге, поле
|
|
|
|
|
|
|
X "' /г.
|
,-^2
|
|
|
|
S^v * Ь
. \ ff itit=- 7n
|
|
|
|
|
|
|
*,-^ll
Схема уровней энергии для J = '/, и J ≈Vs n зависимое≥ от магнитного полл дли положительного магнитного момента; vp£. ≈∙ частоты электромагнитного излучении, вызывающего ЭПР-пе-реходы, \al-≈частоты, возбуждающие ЯМР.
// представлены на рис. В нулевом магн. поле связанные электронный и ядерный моменты образуют два уровня: синглет, отвечающий нулевому полному меха-нич. моменту системы ядро ≈ электронная оболочка, Л = 0> и вырожденный триплет, К = 1. В достаточно сильном магн. поле, когда зеемацовская энергия магн. момента оболочки становится значительно больше энергии сверхтонкого взаимодействия (см. Сверхтопкая структура), это взаимодействие можно рассматривать как слабое возмущение. Оно прииодит к расщрплрнию зеемановских компонент электронного дублета на два уровня, отличающихся проекцией ядерного спина т, на направление внеш. поля. Двойной электронно-ядерный резонанс (ДЭЯР) обычно исследуют в сильном магн. иоле. Экспериментяльно наблюдаются переходы двух типов: ДУ = ±1, Д/ = 0 и Д/=±1, Д/ = 0. Первый из них отвечает электронному парамагнитному резонансу (ЭПР), второй ≈ ядерному магнитному резонансу (ЯМР).
При измерении методом ДЭЯР устанавливают величину внеш. магн. поля, соответствующую центру линии ЭПР на заданной частоте (переходы АВ' или А'В). Затем увеличивают мощность микроволнового излучения, насыщая ЭПР-переходи. При этом насел╦нность двух уровней, между к-рыми происходят переходы, выравнивается и интенсивность регистрируемого сигнала поглощения обращается в нуль. Затем прикладывают сильное радиочастотное ноли ил частоте, отвечающей переходам в ядерной магк. системе (АВ или А'В') в данном магн. ПОЛР. ^)тн переходы выбывают изменение насел╦нности электронного уровня, отвечающего насыщенному переходу ЭПР, что приводит к появлению сигнала ЭПР. Сигнал наблюдается как в условиях насыщения, так и в условиях адиабатически быстрого прохождения линии ЯМР. Д. р. в парамагнетиках позволяет производить црямыс намерения малых разностей энергии между ядерными спиновыми подуровнями. Д- р. представляет собой полезный метод а при исследовании магинтоупорндочеиных веществ с большой плотностью энергии сверхтонкого взаимодействии. В таких веществах па-за большого радиуса косвенного взаимодействия между ядерными ешшами ядерная намагниченность в процессе взаимодействия вед╦т себя как клвссич. вектор. Поэтому в данных объектах «а мапштоуиорядоченпую электронную спиновую систему действует эффективное поле Л<т>, где А ≈ константа снсрхтонкого взаимодействии и <т> ≈ _,_ ср. намагниченность ядерной системы. Эффективное 362 иоле сверхтонкого взаимодействия наряду с другими
полями определяет положений линии иагн. резонанса. Насыщая ЯМР, можно менять величину </п>, что отразится на положении линии маги, резонанса. Величина эффекта при атом определяется отношением эффективного поля сверхтонкого взаимодействия к полному эффективному полю. Наблюдение Д- р. в таких веществах усложнено сильной нелинейностью ЯМР. Исследование Д-р. в магннтоу порядочен них веществах С большой плотностью энергии сверхтонкого взаимодействия позволяет научить эту нелинейность И получить много сведении о ядерной магн. системе и и е╦ релаксационных свойствах
Метод Д. р. используют во многих эксперпм. исследованиях, изучающих пары разл. взаимодействующих систем.
Лит,: С л и к т е р Ч., Оеноиы теории магнитного ротонд пса. пар. с англ., 2 изд., М,. 1!Ш1: Т У У " в К. А., II р т-р о и М. II., ЯдерныИ магнитный резонанс ц ферро- и антифер-р ома г нстнкэх, М.. 1989. В. А. Тулин.
ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ ≈ тонкий слой, сформированный двумя пространственно раздел╦нными слоями электрич. зарядов разного знака. Д. э. с. может образовываться иа границе двух фаз, паи р. твердого электрода n газа в газовом раярнде, твердого элоктро-да и жидкости в электролите, в плазме тв╦рдых тел, а также внутри одной фазы, напр, в газообразной плазме. Пространств, разделение зарядов в Д. э. с. сопровождается появлением электрич. разности потенциалов Дф, к-рая оказывает существ, влияние на электро-кинетич. явлении, на скорость прдэлектродпых и электродных процессов, адсорбцию и Т, 11.
На граница металл ≈ вакуум Д. э. с. образуется в результате смещения электронного газа за пределы положнтегтьно заряженной кристаллич. реш╦тки. В газовом разряде на границе металл ≈ газ Д. э. с. является прикатодный слой; именно такой Д- э. с. Сыл впервые обнаружен И- Ленгмгором (I. I.angmiiir) в 1Й29. Д. а. С, В электролите образуется в результате поен, процессов (переходом ионов из электрода в раствор и наоборот, адсорбцией, ориентацией полярных молекул) н может быть локализован непосредственно или только в тв╦рдой фазе (электроде), или только в жидкой (растворе), или нонами твердой фаяы и адсорбированными па н╦м ионами жидкой фазы.
Д. э. с. в плазме является областью с сильно нарушенной квазипейтральностыо плазмы', толщина его составляет песк. дебаевских радиусов. Частица с зарядом е при прол╦те через Д- а. с. набирает энергию £=еДф, к-рая в сильных полях может во много раз превышать среднюю кинетич. анергию (темп-ру) частиц плазмы е&<р~$>Тс, ,-.
Разделение зарядов в плазменном Д. э. е. носит ди-намич. характер и для существования стационарного Д. э. с. в бесстолкповительпоп плазме Требуется выполнение условий Лснгмюра и Помп. Условно Ленг-мюра есть следствие баланса потоков импульса электронов и иолов, пролетающих через Д. у. С., и при e&tf > Tfti оно определяет необходимое отношение элоктрич.' токов электронов ?,, и ионов j; через Д. э. с.; в системе отсч╦та, в к-рой Д.э.с. неподвижен, je/j;=*
= Уinflm, (та,-, тг ≈ массы ионов и электронов). Тепловое движение частиц, препятствующее динамич. разделению зарядов, не может помешать формированию Д. э. с., если выполнено условие Бома mf4-:;s "si- Tg-\-T,; где v = )f/en ≈ скорость дрейфа электронов, переносящих ток (л ≈ плотность плазмы). Но это условие по существу совпадает с условием возникновения внустойчивости Б у нема на ≈ раскачки связанных друг с другом колебаний плотности заряда электронной ц ионной компонент плазмы (си. Неустойчивости плазмы).
Развитие неустойчивости Бунемапа в плазме, окружающей Д. э. с., может привести к его разрушению, если эта неустойчивость ELC стабплк лфуетсл внеш. влиянием, напр, электродами, расположенными рядом
