【摘要】 在原子核处常常存在有磁场H。这种磁场可以是晶体(或非晶固体)中由于组态的有序排布产生的内场Hi;也可以是外加的磁场,也可以是以上二者之和。

在原子核处常常存在有磁场H。这种磁场可以是晶体(或非晶固体)中由于组态的有序排布产生的内场Hi;也可以是外加的磁场,也可以是以上二者之和。当H≠0时,如果此时原子核自旋量子数I不为零,即具有核磁矩,就会发生磁偶极相互作用而引起能级劈裂,又叫核塞曼效应。

当吸收体未加外磁场时,只存在内磁场Hi。这时的内磁场主要来源有三种:

通常把这个场称为磁超精细场,符号记为Hhf,也就是

下面对三种来源作简要说明:He是费密接触场。这个内磁场来源于穆斯堡尔核外的自旋未被抵消的d电子(或f电子)与s电子的交换作用。这种交换作用使得在核位置处的两种自旋的s电子s↑和s↓,具有不同的电子云密度。于是在核位置处星现一个未被抵消的电子自旋磁矩,所产生的净磁场就是式中He项。

如果不存在3d电子,或3d电子壳层已经填满,此时s电子在核位置处的密度,对两种取向的自旋是均等的,产生的净磁场为零。但若3d壳层有未被抵消的自旋,假定此自旋是向上的,那么d电子与s电子的交换作用相对于两电子自旋平行或反平行是不同的。对于1s、2s电子的交换作用,s↑与a↑趋于互相靠近,s↓与d↑则趋于互相排斥。这样,在核位置处两种自旋的电子密度就不相等,s↑的电子密度比s的电子密度小。所以在核位置处具有向下的净自旋磁矩,得到向下的内磁场He,因此接触场He的方向与3d电子磁矩的方向是相反的。

②Hd是核外电子自旋磁矩在核位置处产生的磁场。

③Hi是核外电子绕核运动的轨道磁矩在核位置处产生的磁场。

一般情况下,Hd和Hi与He相比都很小。如果施加一个外磁场Hex,则在核位置处的总磁场为:

 

如果改变Hex的方向和大小,也可以确定Hi的方向和大小,从而获得核外电子的信息。

 

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