Существенно более узкие линии ЯМР в жидкостях обусловлены быстрым поступательным и вращательным движением молекул и атомов; движение приводит к тому, что усредненная сумма всех вкладов 66 за один период колебания радиочастотного излучения оказывается равной нулю. Динамическое сужение может также возникать и в твердых телах, если температура достаточно высока для миграции атомов из одного узла решетки (или междоузлия) в другой посредством диффузионного механизма. Явление диффузионного сужения впервые наблюдалось для твердого водорода49 49 Hatton J., Rollin В. V.— Proc. Roy. Soc, A199, 222 (1949). 5.3. Магнитный резонанс 587 Рис. 5.38. Ширина линии ЯМР для 7Li в стеклообразной композиции, включающей 20 % ЫгО, 80 % SiC>2. Данные по ширине линии получены преобразованием Д#РР в Avpp и построены как функция температуры. Температурная зависимость для Г>260 К согласуется с частотой перескоков для диффузии, которая изменяется как ехр (—0,48/л07) (см. задачу 5.20) [Bray P. J. Magnetic Resonance, eds. С. К. Coogan et al., Plenum Press, 1970, p. 11]. Температура, К в 1949 г. На рис. 5.38 приведены более поздние данные для стеклообразного твердого тела. Коэффициент диффузии для атомов в твердом теле обычно записывается в виде D = la2vj = la2vD ехр (—E/k0T). (5.135) Здесь vd= (k0QD/h)—максимальная частота колебаний в твердом теле, а — расстояние до ближайших соседей, а Е — энергия активации для перемещения атома из одного положения в решетке в другое. Безразмерный множитель £ зависит от типа решетки, но во всех случаях он порядка единицы. Деба- евская частота vd~ 1012-f- 1013 Гц, но частота перескоков v; = = VD«exp(—E/k0T) будет очень малой, если велика энергия активации. Таким образом, уширенная диполь-дипольным взаимодействием линия ЯМР в твердом теле будет сужаться при тех температурах, при которых частота перескоков Vj становится соизмеримой с шириной линии Avpp. В случае атомов лития в стеклообразном образце (рис. 5.38) это условие реализуется при температурах более низких, чем комнатная температура. При этом энергия активации для диффузии может быть определена по значению температуры, при которой Avpp начинает уменьшаться. Отсюда следует, что ЯМР полезен для изучения диффузии в твердых телах; сведения о величине энергии активации диффузии позволяют выяснить, какой из механизмов ответствен за диффузионный процесс.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Динамическое сужение и диффузия в твердых телах» з дисципліни «Фізика твердого тіла»
