Электронно-ядерные взаимодействия, эффекты кристаллического поля и локальная структура парамагнитных центров в ионных кристаллах

• Автор: Горлов, Анатолий Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Принятые обозначения и сокращения

Глава 1. Импульсные методы исследований собственных

сверхтонких взаимодействий примесных центров в кристаллах

1.1 Дискретное и отрицательное дискретное насыщение

в СТС примесных центров в кристаллах

1.2. Радиочастотное дискретное насыщение

1.3. Основные результаты и выводы

Глава 2. Нутационный ДЭЯР

2.1. Особенности проявления эффекта нутационного ДЭЯР

2.2. Обсуждение экспериментальных результатов

2.2.1. Населенности состояний при наблюдении эффекта ПН

2.2.2. Увеличение вероятности ядерных переходов
(усиление действующего РЧ поля)
2.3. Основные результаты и выводы
Глава 3. Исследования ЭПР и сверхтонкой структуры
нечетных изотопов Сй3+ в кристаллах германата свинца (РЬ5Се3Оц)
3.1. Определение параметров спинового гамильтониана
3.1.1. ЭПР нечетных изотопов Сй3+ в ГС
3.2. Дискретное, радиочастотное дискретное насыщение нечетных изотопов гадолиния
в РЬ5Се3Оп
3.3. Основные результаты и выводы
Глава 4. Исследование сверхтонкого и квадрупольного
взаимодействий Мп2+, Сг3+ и Си2+ в кристаллах германата свинца импульсными методами
4.1. ЭПР 55Мп2+ в РЬ5Се3Оп
4.2. Исследование СТВ и КВ Мп2+ в РЬ5СсзОц
4.3. Спектр ЭПР, СТВ и КВ 53Сг3+ в РЬ5Се3Ои
4.4. Спектр ЭПР, СТВ и КВ Си2+в РЬ5Се3Ои
4.5. Локализация ПЦ в кристаллах ГС
4.6. Основные результаты и выводы
Глава 5. ЭПР и нутационный ДЭЯР нечетных изотопов Сс13+ в кристаллах со структурой шеслнта, циркона и флюорита. Корреляция параметров штарковскнх расщеплений
5.1. Исследования спектров ЭПР и нутационного ДЭЯР нечетных изотопов Сс]3+ в кристаллах СаЛУ04, СаМо04, РЬМо04, УУ04
5.2. Спектры ЭПР и нутационного ДЭЯР нечетных изотопов гадолиния в кристаллах МеГ2 (Ме=Са, Бг, Ва, РЬ)
5.2.1. Кубические ПЦ Сй3+ в МеР2
5.2.2. Центры Сс13+тригональной симметрии (Т4)
в МеГ2 с локальной фторовой компенсацией
5.2.3. Центры Сй3+ тригональной симметрии (Т( и Т2) в МеР2 (Ме=Са,5г) с локальной кислородной компенсацией
5.2.4. Тетрагональные центры ,57Сй3+в МеГ2
5.3. Корреляция экспериментальных спектроскопических параметров.

5.3.1. Параметризация для кристаллов с анионами О2"
5.3.2. Параметризация Р® для кристаллов с анионами F"
5.4. Основные результаты и выводы
Глава 6. Лнгандный ДЭЯР кубических центров иона Gd3+
в кристаллах MeF2 со структурой флюорита
6.1 Результаты ДЭЯР исследований Gd3+ в MeF2
6.1.1. JICTB Gd3+ с ядрами фтора далеких координационных
сфер кубических ПЦ в MeF2 (Ме=РЬ, Ва)
6.1.2. JICTB Gd3+ с ближайшими F19 в MeF2
6.2. Эмпирическая модель J1CTB для ближайших ядер
6.2.1. Gd3+:MeF2
6.2.2. Eu2+:MeF2
6.3. Обсуждение результатов
6.4. Основные результаты и выводы
Глава 7. ДЭЯР F19 в тригональных центрах Gd3+в MeF2
7.1. Тригональный центр Gd3+ в BaF2 со
фторовой компенсацией

7.1.1. ДЭЯР компенсатора и F второй и более
далеких координационных сфер
7.1.2. ДЭЯР ближайших F19
7.1.3. Описание ЛСТВ для ближайших лигандов
7.2. Кислородный тригональный центр Gd3+в CaF2 (типа Т()
7.3. Основные результаты и выводы
Глава 8. Лигандное сверхтонкое взаимодействие в
тетрагональных центрах Gd3+B CaF2 и SrF2
8.1. Тетрагональные фторовые центры Gd3+ в CaF2 и SrF2
8.2. Результаты ДЭЯР исследований и их обсуждение
8.3. Анализ констант изотропного ЛСТВ

успевает подстраиваться к их быстрым изменениям. Однако медленные временные нутации г -компонент с частотами О ~ 10 кГц
воспринимаются системой электронных спинов, как изменения локальных полей (из-за механизма сдвига спин-пакетов), что приводит к временным сигналам в виде осцилляций поглощаемой СВЧ мощности. Подтверждение того, что нутационный ДЭЯР определяется указанным выше механизмом, могут служить наши исследования проявлений эффекта ПН при увеличении концентрации С нечетных изотопов Сс!3+ в РЬ5СезОц- Уже при С<0.05% импульсное СВЧ насыщение СТС компонент практически не приводит к выжиганию провалов, как при малых С. Спектр ДН исчезает, а резонансное РЧ поле вызывает небольшой, по сравнению с интенсивностью сигнала ЭПР, апериодический подъем поглощения без каких либо осцилляций. На выбранном ЭПР переходе М<-»М-1 становятся наблюдаемыми ядерные переходы, связанные с уровнями энергии (М + 1, М ± 2 и другими), не задетыми СВЧ насыщением. Такое явление в условиях ДЭЯР наблюдается тогда, когда основным механизмом ДЭЯР является релаксационный [6], где спиновые уровни энергии эффективно связываются как прямыми, так и кроссрелаксационными процессами. Таким образом можно считать при релаксационном механизме ДЭЯР эффект в виде ПН не наблюдаем.
Движение вектора намагниченности, направленного вначале по постоянному магнитному полю, описывается после импульсного включения Н, нестационарным решением уравнений Блоха [26-28]. Для случая | уН]| >>1/Т2п, 1/ Т1п (Т]п, Т2п - времена ядерной спин-решеточной и спин-спиновой релаксаций) получено, что разность населенностей Ап ядерных уровней, между которыми возбуждаются переходы,