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时间:2019-07-27
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1、电子自旋共振材料物理饶伟斌0210288(注明:不演讲)电子自旋共振当一个位于氢原子中,自旋1/2的粒子处于一个静止的稳定外加磁场中时,其Hamiltonian(系统的能量)可表示如下:(考虑电子时)一般我们会讨论造成能量本征值简并分裂的情况,也就是ZeemanEffect。所造成的能量差为。但现在我们要讨论,在旋转的磁场下,电子自旋期望值的翻转现象,也就是自旋共振。电子自旋共振考虑一个旋转的外加磁场:则我们希望了解一个自旋态是如何在这样的系统中演进:接下来我们必须解Schordingerequation:电子自旋共振现在的Hamiltonian和时间有关,但如果我们选择一个和磁场以同样角速度
2、在转动的坐标来表示时,我们会发现在新坐标上的Hamiltonian会和时间无关,此时的Schordingerequation为:其中新的本征态和原本的本征态,相差了一个转动量:电子自旋共振值得注意的是,在这个转动坐标下,原本Hamiltonian中随时间演变的量,变成一个和时间无关的静止量,且在z方向的分量也产生了一些修正:电子自旋共振若现在考虑起始态为,也就是z方向自旋向上的态。则我们可以分别求出在某时间z方向自旋向上()和自旋向下的期望值():电子自旋共振电子自旋共振电子自旋共振观察,因为,所以当,也就是外加磁场旋转的角动量等于时,在处会有最大值1;此时的值为:电子自旋共振所以 即为
3、共振频率;当=时即达到共振。。电子自旋共振自旋期望值在空间中的向量为:自旋期望值随时间的演化,可由之前能量本征态随时间演化的关系得到:电子自旋共振是以n方向为轴,转动度的3×3转动矩阵)我们可以把一般的任意方向的转动以Euler角表示,则我们可以将重新表示为:电子自旋共振应用磁场自旋共振是NMR(nuclearmagneticresonance)和MRI(Magneticresonanceimaging)的理论基础之一。核磁共振(NMR)常被化学家或物理学家拿来探索分子等微小结构,透过它们所呈现出来的频谱,便可了解分子结构。磁共振造影(MRI)是一种用于医疗用途的显像术,可以得到高分辨率的人体
4、内部影像,它采取了核磁共振(NMR)的原理来得到影像。电子自旋共振THEENDTHANKYOU!!!!
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