Спиновое эхо
Спиновое эхо — это спонтанное возникновение сигнала ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса через некоторое время после подачи на образец последовательности импульсов радиочастотного поля[1].
История развития
Спиновое эхо было открыто Эрвином Ханом[2] и положило начало развитию импульсных методов ЯМР. Хан возбудил спин вторым импульсом , приложенным вслед за первым через интервал времени и по прохождении после первого импульса он наблюдал второй сигнал. После своего экспериментального открытия Хан также подтвердил его теоретически, на основе уравнений Блоха.
Объяснение эффекта
Рассмотрим возникновение спинового эха шаг за шагом:
|
|
Анимация всех шагов возникновения спинового эха показана ниже. Больше стрелок добавлено для того, чтобы показать, что спиновое эхо возникает даже при значительной дефазировке, вызванной неоднородностью магнитного поля:
Затухание спинового эха
Спиновое эхо может быть использовано для точного измерения времени поперечной релаксации T2, поскольку ни продольная релаксация, ни локальные неоднородности магнитного поля не влияют на интенсивность спинового эха. На анимации ниже изображен процесс измерения. Для различных расстояний между и импульсами измеряется интенсивность сигнала эха, а затем из полученной зависимости находится время T2.
Применения
Явление спинового эха используется для измерения времени релаксации, исследования внутримолекулярных магнитных полей, структуры кристаллов, других свойств вещества. Оно может быть использовано для изготовления линий задержки и устройств памяти. [3]
См. также
Примечания
- Сликтер, 1981, с. 49.
- Hahn E.L. Phys. Rev., 80, 580 (1950)
- Померанцев Н М Явление спиновых эхо и его применение // УФН. — 1958. — Т. 65, № 1. — С. 87—110. — URL: http://ufn.ru/ru/articles/1958/5/c/
Литература
- Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. — М.: Мир, 1981. — 445 с.