原子核磁現(xiàn)象-wenkub.com
2025-08-01 13:51 本頁(yè)面
【正文】 從上面的介紹可以看出，原子核的磁性雖然遠(yuǎn)比一般物質(zhì)的磁性微弱，但是在一定的條件下也可以表現(xiàn)出來(lái)，而且有的還有其特點(diǎn)，有的還得到了重要的應(yīng)用。另外，化學(xué)元素氦(He)有2種不同的同位素氦4(4He)和氦3(3He)，在自然界中氦－4占絕大多數(shù)，其核磁矩和核自旋都爲(wèi)零，(104)，但卻具有核磁矩和核自旋。但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的和利用高新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究，還是觀測(cè)證實(shí)了許多物質(zhì)中的原子核磁矩的有序排列。原子磁矩是原子中多個(gè)電子的總合磁矩，原子磁矩的有序排列是由相鄰原子磁矩(自旋)間的相互作用，主要是具有量子力學(xué)特點(diǎn)的自旋間的交換作用産生的。圖4中爲(wèi)一個(gè)兩級(jí)原子核絕熱退磁裝置的主要結(jié)構(gòu)示意圖。利用同樣的絕熱退磁方法可以使一定物質(zhì)的原子核磁矩系統(tǒng)的溫度降低。什麼是磁絕熱退磁致冷技術(shù)？簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是把在大約1開(kāi)(K)的起始溫度的順磁鹽放在外加強(qiáng)的磁場(chǎng)中磁化，所放出的磁化熱傳到順磁鹽周圍環(huán)境中，溫度保持不變。圖石榴石型釔鐵氧體的穆斯堡爾譜(a8面體晶位 d4面體晶位)核磁致冷創(chuàng)造最低溫度記錄在現(xiàn)代生活中，利用致冷(也稱製冷)的冰箱已成爲(wèi)重要的家用電器。從這個(gè)例子可以看出，從原子核的穆斯堡爾效應(yīng)的研究中可以得到磁有序物質(zhì)(材料)的許多磁性和磁結(jié)構(gòu)的重要資訊。在利用穆斯堡爾效應(yīng)研究磁性物質(zhì)(材料)時(shí)，便可從磁性物質(zhì)(材料)的穆斯堡爾譜來(lái)分析其磁結(jié)構(gòu)。從原子核的磁能級(jí)之間的躍遷看，核磁共振同穆斯堡爾效應(yīng)是相似的。故一般講到原子磁性時(shí)便忽略原子核的磁性，而只講電子的磁性，因而把原子中的電子的總和磁矩稱爲(wèi)原子磁矩。而且在磁性材料中從實(shí)驗(yàn)上和從理論上都表明和論證了有多種多樣的磁有序，稱爲(wèi)磁結(jié)構(gòu)。核磁共振研究的化學(xué)元素多、分辯率高和靈敏度高的這些特點(diǎn)可以得到所研究物質(zhì)的很多結(jié)構(gòu)和特性等方面的資訊。這是因爲(wèi)在92種天然化學(xué)元素中，有80多種化學(xué)元素的原子核具有磁矩(簡(jiǎn)稱核磁矩)，可以在一定條件下産生核磁共振，因此可以利用核磁共振方法來(lái)研究許多物質(zhì)的核磁共振。又一類磁共振是物質(zhì)中的遊動(dòng)電
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