Спін-спінова взаємодія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Спін-спінова взаємодія

Спін-спінова взаємодія, взаємодія між магнітними моментами спинів мікрочасток (див. Спин ). Ця взаємодія є релятивістським ефектом (воно містить множник 1/с 2 , де з швидкість світла ). Внаслідок цього З.-с. ст мало в порівнянні з електричною взаємодією часток, обмінною взаємодією, взаємодією магнітного моменту спину із зовнішнім полем і так далі Проте воно приводить до ряду важливих ефектів в атомах, молекулах і твердих тілах.

загрузка...

  Взаємодію магнітних моментів спинів електронів і ядра дає вклад в енергію атома, яка внаслідок цього залежить від взаємної орієнтації сумарного спину електронів і спину ядра. Це приводить до надтонкого розщеплювання рівнів енергії атомів і ліній атомних спектрів (див. Надтонка структура ). З.-с. ст електронів також дає добавку до енергії атома. Проте воно не приводить до додаткового розщеплювання рівнів енергії і зазвичай мало в порівнянні з спін-орбітальною взаємодією, що визначає в основному тонку структуру атомних спектрів (див. Мультиплетність ). У молекулах же мультіплетную структуру спектрів у ряді випадків визначає саме З.-с. ст електронів (S-рівні; див.(дивися) Молекулярні спектри ).

  В феромагнетиках магнітне впорядкування обумовлене обмінною взаємодією атомних носіїв магнітного моменту. Менш істотна їх магнітна взаємодія, але воно поряд з дією електричного поля кристалічної решітки приводить до залежності енергії кристала від напряму його намагніченості (до магнітній анізотропії ). Хоча енергія магнітної анізотропії мала в порівнянні з обмінною енергією, вона позначається в існуванні осі легкого намагнічення у феромагнетику і явища магнітострикції . З.-с. ст у феромагнітному кристалі є також одним з механізмів релаксації, що приводить до кінцевої ширини резонансної лінії в ефекті феромагнітного резонансу (див. Релаксація магнітна ).

  Взаємодія між магнітними моментами спинів електронів і ядер виявляється також в електронному парамагнітному резонансі (ЕПР) і ядерному магнітному резонансі (ЯМР). Воно викликає розщеплювання магнітних рівнів енергії електрона в зовнішньому полі і обумовлює надтонку структуру ліній ЕПР. У металах резонансна частота прецессиі ядерних магнітних моментів при ЯМР зрушується унаслідок появи ефективного локального магнітного поля на ядрі, створеного намагніченими зовнішнім полем електронами провідності (зрушення Найта). З.-с. ст усередині систем електронів і ядер обумовлює в цих системах релаксаційні процеси і дає вклад завширшки резонансних ліній ЕПР і ЯМР.

  Літ.: Ландау Л. Д., Ліфшиц Е. М., Теоретична фізика, 3 видавництва, т. 3, М., 1974; Вонсовський С. Ст, Магнетизм, М., 1971; Керрінгтон А., Мак-Лечлан Е., Магнітний резонанс і його вживання в хімії, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1970.

  Л. Р. Асламазов.