ЯМР-исследования мод спиновой прецессии с неравновесной величиной намагниченности в сверхтекучем 3 Не-В

• Автор: Понарин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 65 с. : ил.

1 Экспериментальная установка
1.1 Криостат ядерного размагничивания
1.2 Экспериментальная ячейка
1.3 ЯМР спектрометр
2 Сверхтекучий 3Не-В
2.1 Основные понятия
2.2 Параметр порядка
2.3 Спин-орбитальное взаимодействие
2.4 ЯМР в 3Не-В
2.4.1 Уравнения Леггетта
2.4.2 Релаксационные процессы
2.4.3 Уравнения Бринкмана
2.5 Основные моды прецессии с
равновесной намагниченностью
2.5.1 Моды Бринкмана-Смита и НРБ
2.5.2 Спин-волновая мода
3 Состояния с неравновесной намагниченностью
3.1 Прецессия с неравновесной намагниченноситью в 3Не-В
3.2 Формирование состояний с половинной намагниченностью
3.3 Сигналы непрерывного ЯМР состояний с неравновесной
намагниченностью
3.4 Измерение величины намагниченности
в состояниях семейств НМ и ZM
4 Дробные ЯМР-гармоники в состояниях НМ
4.1 Движение параметра порядка
в состояниях НМ

4.2 Экспериментальное детектирование
дробных гармоник
Заключение
Литература
Список иллюстраций
1.1 Общий вид новой ступени ядерного размагничивания
1.2 Спеченный теплообменник
1.3 Схематический вид экспериментальной ячейки
1.4 Комбинированный спектрометр для непрерывного и импульсного ЯМР
1.5 Спектрометр для детектирования дробных гармоник
2.1 Фазовая диаграмма 3Не
2.2 Магнитная восприимчивость 3Не-В
2.3 Частота продольного резонанса в 3Не-В
2.4 Однородно прецессирующий домен
2.5 Flare-out текстура параметра порядка
2.6 Сигнал поглощения в спин-волновой моде
2.7 Мода Бринкмана-Смита в непрерывном ЯМР
3.1 Динамические состояния в 3Не-В
3.2 Сигналы дисперсии от состояний с неравновесной намагниченностью, Н«142 Э
3.3 Сигналы поглощения и дисперсии от состояний семейства

3.4 Сигналы дисперсии состояний НМ и ZM, Н«524 Э
3.5 Аналог рис.3.4, другое направление развертки поля
3.6 Дисперсия в состояниях НМ по результатам минимизации полной энергии
3.7 Результаты численного моделирования, ^=1699.9 кГц
3.8 Результаты численного моделирования, 1^=334 кГц
3.9 Состояния НМ, результаты численного моделирования
3.10 Состояния НМ, результаты численного моделирования
3.11 Сигналы индукции от состояний НМ1 и нормального 3Не
3.12 Сигналы индукции от состояния ZM и нормального 3Не
3.13 Величина намагниченности в состоянии ZM
4.1 Общий вид экспериментальной ячейки
4.2 Сигнал гармоники |frf

ГЛАВА 3. СОСТОЯНИЯ С НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ Мф М0
области локального максимума поля служат ” зародышами” в процессе опрокидывания намагниченности и формирование новых состояний начинается раньше, чем намагниченность всего объема отклонится на угол «140°. Этот же механизм, по-видимому, делает вообще возможным образование рассматриваемых состояний при развертке поля в сторону его увеличения.
Можно отметить, что частотные интервалы существования состояний с неравновесной намагниченностью в компьютерных симуляциях превышают наблюдавшиеся на эксперименте. Это различие связано с наличием в реальности некоторой неоднородности статического и радиочастотного полей, неучтенных в симуляциях дополнительных механизмов релаксации (таких как отток намагниченности из-за спиновых токов через канал заполнения), а также с тем, что значение времени релаксации Леггетта-Такаги в интересующих нас температурах известно недостаточно точно. Переход спиновой системы из состояний семейства НМ или ZM в моду ВБ, отвечающую равновесному значению намагниченности, наступает в таком сдвиге частоты, где поглощение (компонента Эу) в спин-орбитальной конфигурации, соответствующей состоянию НМ или ZM, оказывается недостаточным для компенсации релаксационных потерь. Поскольку, как показывают симуляции, поглощение в рассматриваемых состояниях очень мало меняется со сдвигом частоты, то даже малого неучтенного в симуляциях канала релаксации достаточно чтобы значительно уменьшить частотный диапазон существования состояний с неравновесной намагниченностью. Это подтверждает и тот факт, что результаты численного моделирования весьма чувствительны к выбору Ть
3.4 Измерение величины намагниченности в состояниях семейств НМ и ZM
Идентификация наблюдавшихся нами новых состояний как принадлежащих семействам НМ и ZM базируется на измерении величины намагниченности в них. Для этого выполнялась комбинация непрерывного и импульсного ЯМР (схема использованного в этих экспериментах ЯМР-спектрометра описана в §1.3). Интересующее нас состояние формировалось при прохождении линии непрерывного ЯМР, после чего в некотором поле в области существования данного состояния развертка поля останавливалась и выключалась радиочастотная накачка. Одновременно с этим на возбуждающую катушку подавался 90-градусный отклоняющий импульс и записывался последующий сигнал свободной индукции с приемной катушки. Амплитуда этого сигнала пропорциональна величине намагниченности в исследуемом состоянии. После отогрева 3Не в