Исследование эффектов анизотропии электронно-ядерных взаимодействий в диэлектрических кристаллах

• Автор: Черепанов, Валерий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1. ВЛИЯНИЕ АНИЗОТРОПИИ НА КРИТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Глава 1.1. КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МАГНЕТИКАХ (ОБЗОР)
§1.1.1. Магнитные фазовые переходы второго рода
§1.1.2. Ренормгрупповая теория критических явлений
§1.1.3. Экспериментальные данные по критическому
поведению магнетиков
Глава 1.2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§1.2.1. Мессбауэровский спектрометр
§1.2.2. Температурные измерения в магнитном поле
§1.2.3. Обработка экспериментальных данных
§1.2.4. Образцы для мессбауэровских измерений
Глава 1.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
§1.3.1. Критическое поведение железо-иттриевого граната
§1.3.2. Эффект индуцирования антиферромагнетизма и
статические критические индексы гематита
§1.3.3. Фазовые переходы в ортоборате железа в окрестности
точки Нееля
§1.3.4. Влияние анизотропии на параметры статического
критического поведения
ВЫВОДЫ К ЧАСТИ
ЧАСТЬ 2. ЭФФЕКТЫ АНИЗОТРОПИИ ПАРАМАГНИТНОЙ СТС ИОНА Ее3+ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ Глава 2.1. СТС МЕССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ
ЯДЕР 57Ье3+ В ПАРАМАГНЕТИКАХ (ОБЗОР)
§2.1.1. Метод спинового гамильтониана для описания
взаимодействий иона Бе3+ в кристаллах
§2.1.2. Механизмы релаксации электронного спина

§2.1.3. Обзор экспериментальных работ
Глава 2.2. ПАРАМАГНИТНАЯ СТС И СПИН-РЕШЕТОЧНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ ИОНА Ее3+ В АКСИАЛЬНОМ
КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ПОЛЕ
§2.2.1. Методика низкотемпературных измерений
§2.2.2. Анизотропия СТВ в метмиоглобине
§2.2.3. Четырехуровневая модель релаксации иона Ее3+
в метмиоглобине
§2.2.4. Наблюдение многопараметричности спин-решеточной
релаксации в метмиоглобине
Глава 2.3. ПАРАМАГНИТНАЯ СТС И СПИН-РЕШЕТОЧНАЯ
РЕЛАКСАЦИЯ В РОМБИЧЕСКОМ КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ
ПОЛЕ
§2.3.1. Эффект стабилизации СТС изотропного дублета
§2.3.2. Влияние поперечных компонент СТВ
§2.3.3. Электронное зеемановское расщепление в
спектрах СТС анизотропного крамерсова дублета
§2.3.4.Спин-решеточная релаксация в нитрате
алюминия
§2.3.5. Двойной гамма-электронный резонанс
в нитрате алюминия
ВЫВОДЫ К ЧАСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА К ЧАСТИ
ЛИТЕРАТУРА К ЧАСТИ

ВВЕДЕНИЕ
Открытие резонансного испускания и поглощения ядерного гамма-излучения без отдачи (эффекта Мессбауэра) привело к развитию ряда новых спектроскопических методов исследования, лежащих на стыке ядерной физики, физики твердого тела, химии, биологии и многих других областей естествознания. Широкие возможности мессбауэровской спектроскопии (МС) определяются уникальным сочетанием таких ее свойств, как рекордное спектроскопическое разрешение (острота резонанса для самого «популярного» мессбауэровского изотопа 57Ее составляет Г/Е~10-11) при высокой селективности и чувствительности к изменению локальных свойств вещества. Наличие удобного допплеровского способа перестройки частоты и разработка современных математических методов анализа спектров позволяет проводить прецизионные измерения весьма тонких эффектов.
Основными величинами, измеряемыми в МС, являются площадь спектра, ширина линии, химический (изомерный) сдвиг , тензор градиента электрического поля (ГЭП) и магнитное сверхтонкое (СТ) поле, создаваемые на ядре электронами мессбауэровского атома и его окружения. Каждому значению этих величин соответствует определенное положение линий сверхтонкой структуры (СТС), а их изменение в зависимости от времени и координат приводит к искажению спектра. Влияние динамики большого числа степеней свободы (электронных и ядерных спинов, тепловых колебаний атомов решетки и т.п.) сопровождается разнообразными релаксационными эффектами, существенно влияющими на форму спектра.
Изучение физических свойств магнитных диэлектриков продолжает привлекать внимание исследователей, поскольку успешное использование этих материалов в радиоэлектронике, вычислительной и СВЧ-технике базируется на возможности модифицировать их свойства в нужном направлении. Для осуществления такой возможности необходимо глубокое понимание природы магнитных явлений при фазовых переходах, в частности, фундаментальных аспектов поведения магнитных кристаллов вблизи критической температуры.
Рис. 1.7. Определение температуры Нееля образца ЖИГ по методу температурного сканирования в мессбауэровской спектроскопии.