Глава 1. Ядерный магнитный резонанс в ван-флековских парамагнетиках 3-9
Глава 2. Уширение линий ЯМР ядер ван-флековских ионов в ван-флековских парамагнетиках 10-15
Г лава 3. Методика расчета неоднородно уширенной линии ЯМР в разбавленных ван- флековских парамагнетиках методом Монте-Карло 16-23
Глава 4. Результаты расчета неоднородно уширенной линии ЯМР в LiTmxYi-xF4... 24-33
Заключение 34
Список литературы 35-36
Приложение
Наблюдение ЯМР парамагнитных ионов в кристаллах затрудняется в связи с большой шириной линии, обусловленной взаимодействием ядерных моментов с моментами электронов, расположенных на незаполненной оболочке. Кроме того, отсутствует зависимость сверхтонкого расщепления от величины магнитного поля, и, как следствие, отыскать резонанс путем протяжки магнитного поля не представляется возможным.
С другой стороны, известны парамагнетики, для которых существует возможность наблюдения ЯМР при низких температурах. Для данных веществ характерно, что их статическая магнитная восприимчивость подчиняется закону Кюри при высоких температурах и постоянная при низких. Данное поведение для парамагнетиков с особенностью магнитной восприимчивости существует если основное энергетическое состояние иона является электронный синглет, а возбужденные уровни находятся от основного в интервале 10-100 см-1. Для примера можно привести ионы, у которых в незаполненной электронной оболочке число электронов равно 2L, где L-орбитальное квантовое число, например ионы Pr3+, Tm3+, Tb3+, Ho3+. Для этих ионов синглетное основное состояние в кристаллическом электрическом поле распространено довольно часто.
Для парамагнитных ионов с синглетным основным состоянием при отсутствии внешнего магнитного поля незаполненная электронная оболочка не имеет магнитного момента. В случае если приложить поле Н, то оно поляризует электронную оболочку, что означает примешивание к волновой функции синглетного состояния функции возбужденных состояний и индуцирование в основном состоянии магнитного дипольного момента
параллельного внешнему полю Н0.
1. Методом Монте-Карло исследовано неоднородное уширение линии ЯМР 169Tm в ван-флековском парамагнетике LiTmxY1-xF4.
2. Предложено два алгоритма решения задачи. Последний основан на алгоритме Метрополиса.
3. Обнаружено, что функция распределения полей (форма линии) fx(-H + Hm) = fi-x(H)
4. Форма линии /0,5 (Н) - гауссова.
5. В случае x<<1, форма линии квазилоренцева. Появление сателлитов центральной линии обусловлено конфигурацией ближайшего окружения иона Tm3+.
6. Полученные данные могут быть использованы для независимого измерения молекулярного поля, коррекции параметров кристаллического поля.
7. Все результаты получены в предположении случайного распределения ионов Tm. Если экспериментальные спектры будут отличаться от рассчитанных, это будет свидетельствовать об эффектах кластеризации.
