Категория
История
Тип
реферат
Страницы
8 стр.
Дата
09.04.2013
Формат файла
.html — Html-документ
Архив
362686.zip — 5.84 kb
Оцените работу
Хорошо  или  Плохо


Текст работы

Об
ориентационной поляризации спиновых систем

Валерий Эткин

Введение

В одной из
наших предыдущих статей, посвященных термодинамике спиновых систем, была
выявлена несостоятельность попыток свести к теплообмену процессы установления
единой ориентации противоположно направленных ядерных спинов [1]. Несколько
позднее было показано, что процессы упорядочивания взаимной ориентации имеют
место и в макромире, свидетельствуя о зависимости потенциальной энергии от
взаимной ориентации вращающихся тел и тел с несферической симметрией [2]. Затем
было показано, что существование ориентационных процессов непосредственно
вытекает из развернутой формулировки основного закона термодинамики пространственно
неоднородных сред [3]. Представляет интерес показать, что учет «ориентационной»
степени свободы при термодинамическом описании спин-спинового взаимодействия
приводит к результатам, согласующимся с экспериментом.

Основное
уравнение термодинамики спиновых систем

Известно, что
потенциальная энергия взаимодействия между частицами зависят от взаимной
ориентации их спинов. Энергетическая выгодность состояния с определенной
взаимной ориентацией спинов предопределяет характер ряда химических превращений
(в частности, образование орто- или параводорода), объясняет ферромагнетизм и
антиферромагнетизм [4]. Так, в молекулах с ковалентной химической связью
(например, в молекулах водорода) энергетически выгоднее состояние, в котором
спины валентных электронов соединяющихся атомов антипараллельны. Напротив, в
ферромагнетике более низкой энергией обладает состояние, в котором спины
электронов в незаполненных оболочках соседних атомов (и их магнитные моменты)
параллельны, благодаря чему возникает спонтанная намагниченность. Поэтому при
описании ряда макрофизических свойств веществ необходимо учитывать протекающие
в них процессы ориентации (переориентации) спинов ядерных частиц. С
термодинамической точки зрения это означает учет в ее уравнениях еще одной
степени свободы, связанной с суммарным собственным моментом количества движения
ядер исследуемых веществ J. Эта величина зависит как от общего количества
нуклонов в ядрах конденсированных веществ, так и от взаимной ориентации спинов
протонов и нейтронов. Известно, что ядерные частицы при своем вращении
испытывают прецессию, т.е. движение, при котором оси их вращения образуют с
вектором H пространственно ориентированный угол φ. Кроме того, проекция
спинов Ii i-х элементарных частиц на выбранное направление в
пространстве (например, на направление внешнего магнитного поля H) изменяется в
зависимости от угла φ=|φ| между ними от –Ii до +Ii
(что соответствует φ=180° и φ=0°). Следовательно, суммарный момент J
может быть выражен через спины Ii соотношением:



Ваше мнение



CAPTCHA