Способ определения времени электронной спин-решеточной релаксации

)5 С 01 М 24/1 О К й".мЛ ЕНИЯ й универси- Х. Хасанов1319 адпег Р. Е.53-961. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Патент Великобританиикл. 6 01 М 27/78, 1973.Саз 11 е 1. 6., СЬез 1 ег Р. Г., %РВуз. Кеч, 1960, ч 119,3, р. Изобретение относится к радиоспектроскопии, а именно к измерению времени электронной спин-решеточной релаксации в твердых парамагнетиках.Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых веществ.Способ осуществляют следующим обра:ом.Для определения времени Т электрон,ой спин-решеточной релаксации спиновую систему образца возбуждают до образования неравновесной разности населенностей на исследуемом зеемановском переходе в ппиложенном статическом магнитном поле Н, прикладывая в направлении вектора Н импульс Й; дополнительного магнитного поля. Осуществляют многократное адиабатически быстрое прохождение (АБП) через резонанс при Н 0 с одновременной регистрацией линии электронного парамагнитного резонанса и определяют время релаксации по результатам регистрации.Спиновую систему образца возбуждают по механизму магнитного охлаждения прик(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЭЛЕКТРОННОЙ СПИН-РЕШЕТОЧНОЙ РЕЛАКСАЦИИ(57) Изобретение относится к радиоспектроскопии, а именно к измерению времени электронной спин-решеточной релаксации в твердых парамагнетиках. Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых веществ. Спиновую систему образца возбуждают, прикладывая в направлении вектора статического магнитного поля импульс дополнительного магнитного поля. Осуществляют многократное адиабатически быстрое прохождение через резонанс с одновременной регистрацией, определяют время релаксации. ладывая в направлении вектора Н импульс Т дополнительного магнитного поля, При импульсном воздействии в системе устанавливается разность населенностей п, превышающая термически равновесное значение п 0 этой величины в исходном статическом магнитном поле Н, Для повышения точности измерений за счет увеличения начального отношения (п - п 0) п 0 в наблюдаемом релаксационном процессе следует использовать импульса Н с амплитудой Н Н и подобранной оптимальной длительностью т что позволяет получать (и - п 0) ). После выключения импульса , проводимого за время, малое или сравнимое с Т, разность (и - п 0) хотя бы частично сохраняется. Регистрацию релаксирующей линии ЭПР можно проводить при двухкратном или большем числе АБП через резонанс в одном цикле возбуждения системы или в режиме нескольких таких циклов с интервалами времени между ними, много большими ожидаемого времени Ть при однократном (в каждом цикле) АБП с регули1606921 Формула изобретения 3руемой задержкой относительно момента окончания возбуждающего импульса. Технически АБП нетрудно осуществить при помощи имеющихся в составе спектрометра ЭПР модуляционных катушек, либо используя для этого возбуждающие катушки Гельмгольца.Пример. Исследуемый образец кристалла 1.а 2 СОз ( 1 ЧОз)г 24 НО помещался в измерительной СВЧ-резонатор спектрометра и находился в общем геометрическом центре импульсных катушек Гельмгольца и основного магнита. К образцу, охлажденному жидким гелием, прикладывалось СВЧ-поле с частотой о=14,2 ГГц, рабочее статическое поле Н, а затем в направлении вектора Н импульс полусинусоидальной формы, первоначально имеющий произвольные значения т; и Н;, После окончания импульса осуществляют многократное АБП через резонанс с одновременной регистрацией линии ЭПР. Подбирают т и Н;, соответствующие возможно большему превышению измеряемой амплитуды 1 над амплитудой 1 о термически равновесной линии ЭПР. Затем при установленных оптимальных значениях т=8 мс и г 1 =2 кЭ определяют время 7 по функции огибающей амплитуд всех зарегистрированных реализаций линий ЭПР или по формулеТ)=т/1 и - - ф1 - /г1где 11, 1 в и 1 о - амплитуды любых двух неравновесных и термически равновесной реализаций;т - интервал времени между моментами достижения амплитуд 11 и 1.Время релаксации ионов Св равно Т 1= (3+-0,5) мс, в пределах ошибки измерений совпадающее с его значением, установленным при тех же условиях по методу насыщающего СВЧ-импульса. Расчетным путем установлено, что объемная концентрация ионов Со" в кристалле составляет 24 10 см , т. е, в -10 раз выше предельной измерительной концентрации царамагнитных центров, Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить (по сравнению с известными) диапазон исследуемых веществ, т. е, определять время релаксации с необходимой точностью как в разбавленных, так и в концентрированных 10 парамагнитиках, и, кроме того, измерятьчастотные зависимости времен Т 1 электронной спин-решеточной релаксации при фиксированной частоте в электромагнитного поля, что сильно упрощает технически и удешевляет измерения, поскольку они могут проводиться на одном спектрометре ЭП Р. 20 Способ определения времени электронной спин-решеточной релаксации, включающий возбуждение спиновой системы образца до образования неравновесной разности населенной на зеемановском переходе в приложенном статическом магнитном поле Н, изменение магнитного поля, позволяющее осуществить многократное адиабатически быстрое прохождение через резонансное значение Йо, с одновременной регистрацией линии электронного парамагнитного резонанса, определение времени релаксации по результатам регистрации, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых веществ, спиновую систему образца возбуждают, прикладывая в направлении вектора Н импульс Ндополнительного магнитного поля, при этом его амплитуда Н, Н, а длительность импульса определяется условиями создания максимальной неравновесной разности населенностей на зеемановском переходе.Составитель Т. ТоропкинаРедактор А. Ревин Техред А. Кравчук Корректор С. ШевкунЗаказ 3547 Тираж 489 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11 3035, Москва, Ж - 35, Рау ш ск ая на Г., д. 4/5Г 1 роизводственно издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01