Low Temperature Physics: 41, 9 (2015); https://doi.org/10.1063/1.4906310
Физика Низких Температур: Том 41, Выпуск 1 (Январь 2015), c. 14-21    ( к оглавлению , назад )

Спин-спиновая релаксация в магниторазбавленных кристаллах

Ф.С. Джепаров1,2,3, Д.В. Львов1,2, М.А. Веретенников4

1Институт теоретической и экспериментальной физики, г. Москва, 117218, Россия
E-mail: dzheparov@itep.ru

2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва, 115409, Россия

3Московский физико-технический институт, Московск. обл., 141700, Россия

4Институт радиотехники и электроники РАН, г. Москва, 125009, Россия

Статья поступила в редакцию 18 августа 2014 г.

Аннотация

Рассмотрен магнитный резонанс в ядерной парамагнитной системе при малой концентрации спинов. Вычислены сигнал свободной индукции (ССИ) и функция формы линии резонанса (ФФЛ). В основе теории лежит введение вспомогательной системы, где один спин не имеет флип-флоп взаимодействия с окружением. ССИ для этого спина рассчитан, основываясь на теории Андерсона–Вейсса–Кубо, а его функция памяти использована для построения функции памяти основной системы. Необходимые численные коэффициенты получены на основе концентрационных разложений ССИ. При этом впервые проведен учет переноса поляризации в магниторазбавленных кристаллах. Показано, что это приводит к существенному замедлению спада ССИ при временах, больших времени фазовой релаксации. Проведено сравнение результатов с существующими экспериментальными данными и численным моделированием. Получено удовлетворительное согласие в описании центральной части ФФЛ после введения в теорию дополнительного уширения, наблюдаемого в экспериментах. Выявлено, что данные по амплитуде и положению сателлитных максимумов различных экспериментов не очень хорошо согласуются как между собой, так и с теорией.

PACS: 05.10.–a Вычислительные методы в статистической физике и нелинейной динамике;
PACS: 05.30.–d Квантовая статистическая механика;
PACS: 05.60.–k Процессы переноса;
PACS: 76.20.+q Общая теория резонансов и релаксаций.

Ключевые слова: ядерный магнитный резонанс, сигнал свободной индукции, функция формы линии резонанса, электронный парамагнитный резонанс, неупорядоченные среды, магниторазбавленные среды, спиновая динамика, метод функций памяти, кумулянтные разложения.

Oпубликована онлайн: 24 ноября 2014 г.