Резонансна взаємодія електромагнітного випромінювання з парамагнітними іонами хрому у сполуках ЕНВАCrV та Hg1-xCrxSe - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана у інституті радіофізики та електроніки ім. Науковий керівник доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник ПОПЕНКО Ніна Олексіївна, старший науковий співробітник відділу радіоспектроскопії Інституту радіофізики та електроніки ім. Офіційні опоненти доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник ЛУКІН Сергій Миколайович, Провідний науковий співробітник відділу напівпровідникових гетероструктур Інституту фізики напівпровідників ім. Київ). кандидат фізико-математичних наук, вченого звання не має АЛЄКСЕЄВ Євгеній Анатолійович, старший науковий співробітник відділу мікрохвильової радіоспектрометрії Радіоастрономічного інституту НАН України (м. Захист дисертації відбудеться “7” липня 2005 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої раді Д 64.157.01 Інституту радіофізики та електроніки ім.Розрізняють два основних різновиди методу магнітного резонансу: ядерний магнітний резонанс (ЯМР) - коли з електромагнітним випромінюванням взаємодіють ядра, та електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) - якщо електрони. Дисертаційну роботу присвячено експериментальному дослідженню методами магнітного резонансу двох різних типів сполук, властивості яких обумовлюються наявністю хрому як парамагнітної домішки, а саме: речовин поляризованих ядерних мішеней (ПЯМ) - розчинів комплексів EHBACRV або HMBACRV у 1,2-пропандіолі та напівпровідникової сполуки типу Hg1-XCRXSE. Як правило, для отримання високої поляризації ядер використовують метод динамічної поляризації ядер (ДПЯ), який ґрунтується на передачі високої поляризації електронів ядрам при опромінюванні речовини ПЯМ випромінюванням на частотах, близьких до частот ЕПР. Тому як речовини ПЯМ частіше за все використовують розчини сполук, що мають парамагнітні центри, в речовинах з високим вмістом водню (дейтерію). Дослідження електронної і ядерної спінових підсистем розчинів комплексу EHBACRV у 1,2-пропандіолі та його дейтерованому аналогу для розвязання наступних задач: а) Визначення основних спектроскопічних параметрів речовин ПЯМ з EHBACRV та порівняння їх з аналогічними параметрами речовин з HMBACRV. б) Експериментальне підтвердження високої розчинності комплексу EHBACRV у дейтерованому пропандіолі на основі спектроскопічних досліджень. в) Ідентифікація домінуючого механізму ДПЯ у речовинах ПЯМ з комплексом EHBACRV і визначення оптимальних умов отримання у цих речовинах високої ядерної поляризації. г) Проведення чисельного аналізу рівняння, що описує явище бістабільності у електронній спіновій підсистемі для встановлення умов, при яких вона може спостерігатися, та визначення її впливу на ДПЯ.Дослідження показали, що лінія ЕПР речовини з EHBACRV неоднорідно розширена внаслідок анізотропії g-фактора. Порівняння теоретичної та експериментальної ліній ЕПР дозволило визначити ширину лінії ЕПР та компоненти тензора g-фактора досліджених речовин (табл. При цьому індивідуальна резонансна лінія, згідно з теорією Провоторова [3], задається наступними рівняннями для опису поведінки лінії ЕПР при насиченні: , , (1) де ? - гіромагнітне співвідношення, H1 - амплітуда НВЧ поля, g(Д) - форма лінії поглинання в відсутності насичення, Д - відхилення від резонансної частоти, , і - часи спін-ґратової релаксації електронного зеєманівського і спін-спінового резервуарів відповідно, - середній квадрат локального поля, що створюється електронним спіном, , s=(ГН1)2T1T2 - фактор насичення. 3 показано як змінюється величина досягнутої поляризації ядер вздовж лінії ЕПР. Для визначення механізмів релаксації в ядерній спіновій підсистемі речовин, що досліджуються, та часу ядерної спін-ґратової релаксації, проведено дослідження перехідних процесів в ядерній спіновій підсистемі.У поданій дисертаційній роботі наведені експериментальні результати дослідження двох типів речовин, що мають іони хрому як парамагнітні домішки: речовин ПЯМ - розчинів у 1,2-пропандіолі комплексів EHBACRV і HMBACRV, та НМНП - Hg1-XCRXSE, методами, які ґрунтуються на явищі магнітного резонансу. Основні висновки зводяться до наступного: Вперше проведені комплексні спектроскопічні дослідження розчинів комплексу EHBACRV в пропандіолі та дейтерованому пропандіолі в умовах перевищення величини кванту електромагнітного випромінювання над енергією теплового розупорядкування, тобто в умовах реальної експлуатації мішеней. Дослідження складалися з вивчення електронної спінової підсистеми методом ЕПР, процесів поляризації у ядерній спіновій підсистемі в умовах ДПЯ і процесів ядерної спін-ґратової релаксації. Прага), де була отримана поляризація ядер дейтерію 40%. б) Визначено основні спектроскопічні параметри, а саме: ширина лінії ЭПР, g-фактор, часи електронної спін-спінової релаксації і ядерної спін-ґратової релаксації речовини ПЯМ з EHBACRV.