Головна

G - фактор і його властивості

  1.  F-фактор: генетичний елемент, який визначає стать бактерій
  2.  II. 2. Показова функція і її властивості.
  3.  II. Внутрішні чинники розвитку виробничої мікросистеми
  4.  II. Порядок ПРОВЕДЕННЯ ідентифікації ПОТЕНЦІЙНО ШКІДЛИВИХ І (АБО) НЕБЕЗПЕЧНИХ ФАКТОРІВ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА І ТРУДОВОГО ПРОЦЕСУ
  5.  II.1. Статечна функція і її властивості.
  6.  III. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ (ВИПРОБУВАНЬ) І ИЗМЕРЕНИЙ ідентифікувати ПОТЕНЦІЙНО ШКІДЛИВИХ І (або) небезпечних ФАКТОРІВ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА І ТРУДОВОГО ПРОЦЕСУ

Як параметр, що визначає положення лінії в спектрі ЕПР, зазвичай використовують g - фактор, що дорівнює відношенню магнітного моменту електрона до повного моменту імпульсу. Для вільних атомів (в газовій фазі) отримано такий вираз для g - фактора:

, (8)

де S - сумарний спіновий момент, L - сумарний орбітальний момент, J - повний момент імпульсу електронної оболонки атома. Нагадаємо, що в разі моделі Рассела-Саундерсса (спін-орбітальна LS зв'язок) J приймає значення від | L-S | до | L + S |.

 
 

 Чисто спіновий значення g - фактора для вільного електрона (S = ?, L = 0, J = ?) відповідно до формули (8) дорівнює 2, а наведене вище більш точне значення 2.00232 містить релятивістську поправку. Для неспареного електрона в багатьох вільних радикалів і для дефектів типу обірваних зв'язків в твердих тілах g - фактор також близький до цього значення і може відрізнятися тільки в другому-третьому знаку після коми. Однак, у сполук перехідних металів g - фактор змінюється в широких межах (до декількох одиниць).

Відхилення g-фактора Dg від чисто спінового значення, обумовлене спін-орбітальної зв'язком, може бути як негативним, так і позитивним. Пояснимо це більш докладно. Прикладена зовнішнє магнітне поле Hзовн індукує додатковий орбітальний момент імпульсу, а орбітальний рух електрона створює в свою чергу магнітне поле Hнаведіть, Спрямоване протилежно прикладеному полю. Таким чином, електронний спін знаходиться в локальному магнітному полі, що дорівнює Hлок = Hзовн - Hнаведіть. В цьому і полягає спін-орбітальна зв'язок. Чим більше наведене поле, тим менше локальне поле, в якому знаходяться спини, і менше g - фактор, а зовнішнє поле Hзовн для досягнення умови резонансу має бути вище. Це відповідає негативному відхиленню (-Dg) від чисто спінового значення g - фактора. І навпаки, якщо локальне поле на спину системі збільшено, тобто g - фактор вище чисто спінового значення, резонанс відбувається при більш низькому значенні Hзовн. Це відповідає позитивному відхиленню g - фактора (+ Dg).

Таким чином, поява резонансних ліній при різних значеннях індукції зовнішнього магнітного поля, коли розгортка спектру проводиться по полю при постійній частоті мікрохвильового випромінювання обумовлено варіаціями g - фактора.

До сих пір ми розглядали g - фактор як скалярну величину, що справедливо, строго кажучи, тільки для спектрів ЕПР ізотропних зразків, наприклад, розчинів або аморфних матеріалів. У загальному випадку g - фактор - величина тензорна, і умови резонансу залежать від орієнтації зразка щодо зовнішнього магнітного поля. Такі речовини називаються анізотропними. До них відносяться заморожені розчини, парамагнітні центри в монокристалах, низькорозмірні об'єкти в матрицях і т.д. У всіх цих випадках g - фактор можна розглядати як симетричний (має осьову симетрію) або асиметричний (неаксіальний) тензор. При відповідному виборі системи координат його завжди можна діагоналізіровать і отримати три основні значення g - фактора: gxx, gyy, gzz. Якщо при сферичної симетрії вони всі рівні, то для систем з осьовою симетрією є дві різних компоненти: g|| = gz (Вісь z поєднується з віссю симетрії вищого порядку) і g (Для всіх напрямків, перпендикулярних осі z). Таким чином, вимірюючи спектр ЕПР від монокристала при різних орієнтаціях зразка, можна визначити головні значення тензора g - фактора. Якщо, наприклад, при осьової симетрії тензора q - кут, утворений віссю z з напрямком поля, то ефективний g - фактор задовольняє співвідношенню:

g2 = g||2cos2q + g 2sin2q , (9)

а умова резонансу запишеться у вигляді:

, (10)

тобто для різних q реєструються сигнали ЕПР при різних значеннях H.

 




 ЕПР-спектроскопія невпорядкованих та низьковимірних твердотільних систем |  Вступ |  Інтенсивність і форма лінії в спектрі ЕПР. Часи релаксації системи спинив |  Принцип пристрою ЕПР-спектрометра |  Основні параметри і вузли ЕПР-спектрометра PS100.X |  Програма для вимірювання спектрів ЕПР. Загальні рекомендації щодо вибору параметрів |  ЕПР-спектроскопія кристалів. |  Особливості застосування методу ЕПР для вивчення спінових центрів в невпорядкованих та низьковимірних напівпровідниках і діелектриках |  Знайомство з пристроєм і порядком роботи на ЕПР-спектрометрі |  Дослідження спінових центрів в зразках a-Si: H і a-Si1-x Cx: H |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати