73.Двойные резонансы.

Спиновая система электрона и ядра это одно целое. Тоесть ЯМР и ЭПР связаны между собой. При помещении образца в резонатор (с действующими одновременно 2-мя частотами f_ЭПР и f_ЯМР) одна частота действует на уровне ЭПР, другая на уровне ЯМР.

Резонансы наблюдаются когда действует 2 частоты: 1 – частота накачки; 2 – частота наблюдения. Это специфические волны которые = энергии перехода. Эти СВЧ колебания должны быть связаны в твердом теле релаксационным механизмом.

Возьмём случай когда спин гамильтониан содержит три члена: ЭПР, ЯМР и связь между ЭПР и ЯМР.

I – значение спина ядра; M_S=±1/2 – проэкция спина электрона; m=±1/2(проэкция спина ядра).

Группа эффектов можно разбить на 3 блока:

1. Уменьшение мощности частоты сигнала. Накачка↑, а вероятность насышения и наблюдения равны.

2. Меняеться амплитуда сигнала (для наблюдения слабых сигналов). Мощность сигнала накачьки↑, > мощности сигнала наблюдения.

3. Меняеться положение или появление новых линий. Мощьность сигнала накачьки > мощности сигнала наблюдения.

Переходы отвечающие за ЭПР и ЯМР

Перечеркнутыми обозначены запрещенные переходы.

74. Виды излучения. Явления люминесценции. Механизм люминесценции в твёрдом теле.

Виды излучений, их характеристики.

Виды излучений:

1)Равновесное (температурное) – находится в равновесии с температурой

2) Неравновесное:

- отражения (отражение света от предмета)

- рассеивания (атмосфера) – взвешенные частички имеют размеры соизмеримые с размерами длины волны.

- тормозное (частный случай излуч. Вавилова-Черенкова) – при переходе ē из одной среды в другую выбрасывается красный квант света

- люминисценция (неравновесное излучение избыточное над тепловым с периодом послесвечения существенно превышающим период световых колебаний). Первая часть определения отличает её от равновесного, а вотрая – от всех других неравновесных.

Характеристики излучений:

1) Интенсивность (количество фотонов на отрезок(интервал) длин волн)

2) Спектральный состав (в какой частоте излучает(диапазон))

3) Поляризация (изменение векторов E и H во времени и пространстве)

Поляриз. изл. – ЭМВ, простой гарм. сигн. по Z бежит sin-да плоскополяризованная; волна за период делает круг в пространстве – круговая поляриз., эллиптическая поляриз.

4) Когерентность (излучение с не постоянной фазой)

Когерентное изл. – излучение с постоянной фазой

5) Длительность послесвечения х-на только для люминесценции

Люминисценция, её виды, люминисценция в твёрдом теле.

Люминесценция – это неравновесное излучение, избыточное над тепловым, с периодом послесвечения значительно превышающим период свето­вых колебаний. Первая часть определения отличает её от равновесного, а вотрая – от всех других неравновесных.

Если если время послесвечения ≤ 10-8 то этот вид люминисценции называется флюоресценцией, а если > то – фосфорисценцией.

В зависимости от вида возбуждения люминесценция бывает:

Фотолюминисценция – (обусловлено другим изл.) в результате воздействия на образец света;

Катодолюминесценция – свечение, возникающее при бомбардировке образца (люм покрытия) ē-ым лучём;

Рентгенолюминесценция – при возбуждении вещества рентгеновским излучением;

Радиолюминесценция – при возбуждении вещества ренгеновским изл. в частности -излучением;

Электролюминесценция – под действием ЭП пост. или перемен.;

Триболюминесценция – тв. тело деформируют;

Химио и биолюм. – при протекании определённых хим. реакций, в биол. объектах – рыбы;

Акустолюм.- вызвано акустическими волнами.

У твердых тел различают три вида люминесценции: мономолекулярную, метастабильную и рекомбинационную.

1. Мономолекулярная люминесценция – акты возбуждения и изл.(испускания света) происходят в пределах одного атома или молекулы.

1,2,3 – поглощение энергии; 1`,2`,3` - изл. люм.

2. Метастабильная люминесценция – акты возбуждения и испускания света происходят в пределах одного атома или молекулы, но с участием метастабильного состояния. (нарисовать энергетическую диаграмму с метастабильным или донорным уровнем)

Время между излучением и поглощением больше: Δt =

3. Рекомбинационная люминесценция – акты возбуждения и испускания света не связаны с 1 аотомом, а происходят в разных частях к-ла.

Т=77К: жидкий азот, Т=4,2К: жидкий гелий.

При Т=↑: 1) при k = const: .

Прямозонный проводник, дно зоны проводимости это его минимум.

При Т=↑ ē может вернуться назад. Процесс возврата ē может произойти в др. месте от зоны поглощения или под действием краевой люм.: нужно чтобы проводник был прямозонный – у них минимум дна ЗП находится напротив потока ВЗ, в нём - разрешённый переход.

2) механизм Ламбе-Клика: ē свободно захватывается локальной ловушкой.

3) мех-зм Шопа-Ква: дырка захватилась ловушкой, ē подошёл близко к дырке.

4)

R ≈ 5*106 Å. Ea – уровень залегания акцепторов.

4) мех-зм В.Преда (Д-А пара), мех. рекомбинации. Ассоциация двух центров, расстояние в соседних узлах которых: 5-6 Å. Д-центр ловит ē, А - дырки. Далее они могут прорекомбинировать; R – радиус Д-А пары.

Окситон – квазичастица 1 ē, 1дырка удерживаются друг напротив друга при низких температурах.

Окситон. спектроскопия более точный метод, не разрушающий контроля.

Метод низкотемпературной окситонной спектроскопии.