Ядерный резонанс и спин-решеточная релаксация в металлооксидных системахα-Bi2 O3 , Bi4 Ge3 O12 и BiFeO3

• Автор: Хозеев, Дмитрий Фаритович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Локальные магнитные поля в а - Ві

1.1Л Структура а - Ві

1Л .2 Магнитные свойства а - Ві20з

1Л .3 ЯКР как доказательство существования внутренних

магнитных полей в а - ВІ2Оз

1.2 Порошковый ЯКР спектр 209Ві в а - Ві2Оз

1.2Л Компьютерное моделирование формы ЯКР линий а - Ві203 .

1.3 Ортогерманат висмута

1.3.1 Кристаллическая структура ортогерманата висмута
1.3.2 Физические свойства ортотогерманата висмута
1.3.3 Электронная структура Ві4Ое3Оі2 в рамках кластерной модели
1.3.4 Применение ортогерманата висмута в сцинтилляционной технике
1.4 Локальные упорядоченные магнитные поля в висмутовых диэлектриках. 209Ві ЯКР на монокристалле Ві40е3
1.5 Пространсвенно-модулированная магнитная структура в ВіРе03 по результатам исследования спектров ЯМР на ядрах "1-е
Глава 2. Теоретические основы эксперимента
2.1 Теория ядерного магнитного резонанса
2.2 Теория ядерного квадрупольного резонанса
2.3 Квадрупольная релаксация

Г лава 3. Методика эксперимента
3.1 Методика измерения времен релаксации
3.2 Блок-схема спектрометра ЯКР
3.2.1 Передающий тракт
3.2.2 Датчик спектрометра
3.2.3 Приемный тракт
3.2.4 Программное обеспечение спектрометра
3.3 Рефрижератор замкнутого цикла
Глава 4. Исследование локальных магнитных полей и спин-решеточной релаксации в а - Ві20з
4.1 Измерение спектра а - Ві20з
4.2 Измерение температурной зависимости времени спин-решеточной релаксации в а - Ві
Глава 5. Квадрупольный и магнитный механизмы 209Ві спин-решеточной релаксации в Ві4СезОі
5.1 Измерение скорости ядерной спин-решеточной релаксации на
209 • О'?
монокристалле ВциезОп методом ЯКР на ядрах Ві . . . .
5.2 Теоретическое описание процесса ядерной спин-решеточной релаксации для случая аксиального кристаллического электрического поля и спина 1=9/
5.3 Выводы
5.3 Заключение к главе
Глава 6. Влияние пространственной спиновой модуляции на релаксацию и частоты ЯМР ядер 57Ре в сегнетоантиферро-магнетике ВіГеОз
6.1 Спин-модулированная структура ВіРе
6.2 Ядерная релаксация в спин-модулированной структуре. . . . ИЗ
6.3 Температурная зависимость частот ЯМР

6.4 Выводы
6.5 Заключение к главе
Заключение и выводы
Список литературы
Список публикаций
Приложение

На Рис.1-11 приведен спектр спинового эха от ядер 57Ре для температуры Т=77 К. Спектр состоит из двух краевых пиков разной высоты с характерным провалом между ними. Спектры такого вида характерны для случаев, когда по тем или иным причинам в образце возникает пространственное распределение частот, например для спектров ЯКР и ЯМР в несоразмерных фазах в диэлектриках [21], в системе СиСеОз со спин-пайерлсовским переходом [22], а также для ЯМР в доменных границах [23].
Как показано в [23, 29], формула, описывающая форму линии ЯМР поглощения в ШРеОз (в приближении 5-функции) имеет вид:
Р{у)~{(у]Гу)'пу-ух)т[1т-{у-у>_)15у}тГ, (1.11)
где V - текущая частота, Уц и >х - частоты ЯМР, отвечающие М || с (<9= 0) и М _1_ с (в= к/2), соответственно, 5у = Уц - VI - разность частот, возникающая вследствие анизотропного вклада в локальное поле на ядрах 57Ре Нп за счет поворота спинов, т - параметр эллиптической функции Якоби. Функция Р(у) определена в интервале ух < V < Уц и равна нулю при любых других значениях V.
Следует заметить, что формула (1.11) не учитывает конечность локальной ширины линии и, строго говоря, справедлива для описания формы линии при наблюдении ЯМР в стационарном режиме, когда релаксационными процессами можно пренебречь, Однако в качестве первого приближения эту формулу можно использовать.
Из (1.11) следует, что при т —* 0 спектр приобретает симметричную форму с двумя краевыми пиками равной интенсивности и минимумом посредине между Ух и Уц (спины распределены по гармонической циклоиде). В то же время когда т —> 1 распределение становится все более ангармо-