Эффекты когерентности и контролируемой квантовой интерференции в спектрах резонансной флуоресценции мессбауэровского излучения

• Автор: Аринин, Виталий Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава
1.1. Мессбауэровская спектроскопия во внешних переменных полях
1.2. Эффекты квантовой интерференции
Глава 2. Резонансная флуоресценция мессбауэровского излучения в условиях когерентного воздействия на спиновые подуровни возбужденного состояния ядра
2.1. Взаимодействие мессбауэровского и р.ч. магнитного полей с ядром
2.3. Спектр резонансной флуоресценции: приближение теории возмущений
2.4. Анализ результатов: эффекты контролируемой квантовой интерференции
Глава 3. Резонансная флуоресценция мессбауэровского излучения в условиях когерентного воздействия на спиновые подуровни основного состояния ядра
3.1. Спектр резонансной флуоресценции
3.2. Анализ результатов: пятикомпонентная структура
Глава 4. Возможные экспериментальные схемы наблюдения эффектов квантовой интерференции в спектрах резонансной флуоресценции
4.1. Мессбауэровский изотоп железа 57Ге в магнитоупорядоченном состоянии

4.2. Электронно-ядерные системы (57Ге в парамагнитном состоянии)
4.3. Неон в состоянии газового разряда
4.3.2. Теоретическая модель
4.3.2. Экспериментальные результаты и сравнение с теорией
Глава 5. Прозрачность тонкого мессбауэровского поглотителя: роль электронной релаксации
5.1. Сечение поглощения тонкого мессбауэровского образца
5.2. Релаксационное уширение

5.3. Дефицит поглощения. Различные механизмы
Основные результаты и выводы
Список цитируемой литературы

Введение
Открытый Рудольфом Мессбауэром в 1958 г. эффект, названный его именем, очень быстро стал основой мощного метода исследования конденсированного состояния вещества - гамма-резонансной или мессбауэровской спектроскопии (МС). Этот метод в настоящее время является наиболее эффективным при исследовании сверхтонких взаимодействий в твердых телах, особенно это относится к целому ряду магнитных материалов. С помощью МС оказалось возможным определение характеристик вещества, как в стационарном состоянии, так и изучение образцов, находящихся под воздействием внешних переменных полей. Наиболее интересные изменения в мессбауэровских спектрах имеют место в случае, когда эти поля являются когерентными. Если при этом внешнее переменное поле находится в резонансе с какой-либо подсистемой образца, то возникают эффекты различных двойных резонансов: двойной гамма-ядерно магнитный резонанс [1-5], гамма-
электронно магнитный резонанс (в парамагнетиках) [6] и т.д. Влияние нерезонансного когерентного поля, например это может быть ультразвук или магнитное радиочастотное (р.ч.) поле, также приводит к ряду интересных эффектов (образование сателлитов, р.ч. коллапс сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров и др.) [7-9].
МС в условиях внешнего воздействия на образец значительно дополняет информацию о веществе, получаемую методами традиционной МС. Например, на основе таких экспериментов удается изучать различные механизмы формирования переменного сверхтонкого поля при воздействии на образец р.ч. магнитного поля. По изменениям экспериментальных спектров можно судить о параметрах, характеризующих магнитное состояние образца: констант
магнитной анизотропии, магнитоупругих взаимодействий и т.п. С другой стороны мессбауэровские эксперименты во внешних переменных полях представляют собой инструментарий мессбауэровской гамма оптики, в рамках

решению задачи с наличием флуктуирующей фазы в (2.15). Перепишем

уравнение (2.11) в матричной форме с учетом условия нормировки (рги = 1):

--ЧЬЧ' + Г, (2.18)

здесь Ь и I - постоянные матрица и вектор (см. табл. 2.1), зависящие от Оь О, и параметров необратимых процессов (второе слагаемое в уравнении (2.11)). Вектор Ч* задан следующими компонентами:
Ф1 = р[2 ехр(—(Д), Ф2 = р1/3ехр(-1'(Д1 + Д)(), Ф3 = р'21 ехр(гД),
ф4 ” Р22> Ф5 = р2зехР(~Ш)> Ф6 =Рз1ехр(1'(Л1 + Л) (2.1-9)
Ф7 - р'2 ехр(гД), Ф8 = р'3з
Здесь Д = ш0 — и>32 и Д, — со1 — ш21 - расстройки частот полей относительно
частот соответствующих переходов.
Таблица 2.1. Матрица Ь и вектор I:
1 2 3 4 5 6 7 8 I
1 -Г,2 Юо 0 -210/ 0 0 0 -Ю,* ю,*
2 Ю* -Г 13 0 0 -ю,’ 0
3 0 0 -Г21 210] 0 -Юо 0 Ю] -Ю]
4 ДО] 0 ю,* -Г22 Юо 0 -Ю0* Wз2-Wl Wl2
5 0 -Ю] 0 Юо -Г23 0 0 -Юо
6 0 0 -Юо 0 0 -Г3, Ю]
7 0 0 0 -Ю0 0 ю/ -Гз2 Юо
8 0 0 0 W2з-W1: -Юо 0 Ю|* -Г33 У,з
Г1212413-Н2з)/2-ЯДь Г21=Г12*; Пзг+Ш.з+ТззфМОД+Д), Г31=Г13*; Г2з=(2у+\(2з+Уз2)/2+1Д, Г32=Г23 ; Г22=у+''Л(2з+?У12; Гзз+зг+ХУп-
Спектр резонансной флуоресценции можно вычислить с помощью двухвременной корреляционной функции:
е(г1>го) (Р(%1)Р(+1(г0)> (2.20)