Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chuyển đổi spin hạt nhân của methane trong các tinh thể hỗn hợp khí quý và tinh khiết
Tóm tắt
Chuyển đổi các loại spin đã được quan sát thông qua sự tán xạ neutron. Methane, được cô lập trong mạng tinh thể khí quý, đã được nghiên cứu bằng cách đo sự phụ thuộc theo thời gian của hệ số cân bằng chi tiết của phổ neutron không đàn hồi. Sự phụ thuộc nhiệt độ của các tốc độ chuyển đổi trong khoảng từ 2 đến 5 K mạnh hơn đáng kể so với dự đoán của một quá trình phonon đơn. Nói chung, thời gian chuyển đổi trong vùng nhiệt độ này vào khoảng hàng giờ. Ảnh hưởng của ma trận được mô tả tốt bởi mật độ trạng thái phonon kết hợp. Các tinh thể methane nguyên chất và methane được pha trộn krypton đã được kiểm tra bằng cách đo sự phụ thuộc theo thời gian của tiết diện tán xạ neutron tổng. Đối với methane nguyên chất, sự phụ thuộc nhiệt độ của các tốc độ chuyển đổi cho thấy hai chế độ cho cả phân tử tự do quay và phân tử có trật tự. Dưới 5 K, hành vi được mô tả bởi một quá trình phonon đơn và trên 5 K thì theo định luật Arrhenius. Các tốc độ được tăng cường bởi việc pha trộn krypton, điều này được giải thích bởi sự thay đổi trong khoảng cách năng lượng do rối loạn định hướng.
Từ khóa
#spin #chuyển đổi spin #methane #tán xạ neutron #tinh thể khí quý #nhiệt độ #tốc độ chuyển đổi #phonon #ma trận.Tài liệu tham khảo
Press, W.: Single-particle rotation in molecular crystals. Springer Tracts in Modern Physics, Vol. 92. Berlin, Heidelberg, New York, Springer: 1981
Kataoka, Y., Press, W., Buchenau, U., Spitzer, H.: In: Neutron inelastic scattering. Wien: IAEA p. 231. 1978
Asmussen, B., Gerlach, P., Press, W., Prager, M., Blank, H.: J. Chem. Phys.90, 400 (1989)
Ozaki, Y.: J. Phys. Soc. Jpn.59, 1277 (1990)
Asmussen, B.: PhD Thesis, Universität Kiel 1991
Prager, M., Asmussen, B., Press, W., Blank, H., Carlile, C.J.: J. Chem. Phys.95, 569 (1991)
Asmussen, B., Prager, M., Press, W., Blank, H., Carlile, C.J.: J. Chem. Phys. (to appear)
Pollack, G.L.: Rev. Mod. Phys.36, 748 (1964)
Greer, S.C., Meyer, L.: Z. Angew. Phys.27, 198 (1969)
Aadsen, D.R.: PhD Thesis, University of Illinois, Urbana 1975
Stackelberg, M. v., Quatram, F., Antweiler-Bonn, H.J.: Z. Elektrochem.42, 552 (1936)
Veith, H., Schröder, E.: Z. Phys. Chem. Abt. A179, 16 (1937)
Greer, S.C.: Phys. Lett. A43 73 (1973)
Yasuda, H.: Prog. Theor. Phys.45, 1361 (1971)
James, H.M., Keenan, T.A.: J. Chem. Phys.31, 12 (1959)
Press, W.: J. Chem. Phys.56, 2597 (1972)
Hüller, A.: Phys. Rev. B16, 1844 (1977)
Yamamoto, T., Kataoka, Y., Okada, K.: J. Chem. Phys.66, 2701 (1977)
Eucken, A., Veith, H.: Z. Phys. Chem. Abt. B34, 275 (1936)
De Wit, G.A., Bloom, M.: Can. J. Phys.47, 1195 (1969)
Calvani, P., Casieri, C., De Luca, F., Maraviglia, B.: Phys. Lett.86a, 490 (1981); Calvani, P., De Luca, F., Maraviglia, B.: Phys. Lett. A96, 212 (1983); Calvani, P., Glättli, H.: Solid State Commun.50, 169 (1984); Calvani, P., Glättli, H.: J. Chem. Phys.83, 1822 (1985)
Grondey, S., Prager, M., Press, W., Heidemann, A.: J. Chem. Phys.85, 2204 (1986); Grondey, S., Prager, M., Press, W.: J. Chem. Phys.86, 6465 (1987)
Colwell, J.H., Gill, E.K., Morrison, J.A.: J. Chem. Phys.36, 2223 (1962),39, 635 (1963),42, 3144 (1965); Colwell, J.H.: J. Chem. Phys.51, 3820 (1969)
Frayer, F.H., Ewing, G.E.: J. Chem. Phys.48, 781 (1968)
Runolfsson, Ö, Mango, S.: Phys. Lett. A28, 254 (1968)
Wong, K.P., Noble, J.D., Bloom, M., Alexander, S.: J. Magn. Reson.1, 55 (1969)
Van Hecke, P., Grobet, P., Van Gerven, L.: J. Magn. Reson.7, 117 (1972)
Van Hecke, P., Van Gerven, L.: Physica68, 359 (1973)
Piott, J.E., McCormick, W.D.: Can. J. Phys.54, 1784 (1976)
Code, R.F., Higinbotham, J.: Can. J. Phys.54, 1248 (1976)
Vogt, G.J., Pitzer, K.S.: J. Chem. Thermodyn.8, 1011 (1976)
Lushington, K.J., Morrison, J.A.: Can. J. Phys.55, 1580 (1977)
Higinbotham, J., Wood, B.M., Code, R.F.: Phys. Lett. A66, 237 (1978)
Bouchet, B., Glättli, H.: J. Phys. (Paris) Lett.42, 159 (1981)
Buchman, S., Candela, D., Vetterling, W.T., Pound, R.V.: Phys. Rev. B26, 1459 (1982)
Agostinelli, E., Calvani, P.: Phys. Lett. A95, 118 (1983)
Motizuki, K., Nagamiya, T.: J. Phys. Soc. Jpn.11, 93, (1956)
Berlinsky, A.J., Hardy, W.N.: Phys. Rev. B8, 5013 (1973)
Silvera, J.F.: Rev. Mod. Phys.52, 399 (1980)
Nijman, A.J., Berlinsky, A.J.: Phys. Rev. Lett.38, 408 (1977); Nijman, A.J., Berlinsky, A.J.: Can. J. Phys.58, 1049 (1980)
Curl, Jr. R.F., Kasper, J.V.V., Pitzer, K.S.: J. Chem. Phys.46, 3220 (1967)
Kim, J.J., Pitzer, K.S.: J. Chem. Phys.66, 2400 (1977)
Press, W., Heidemann, A., Lauter, H., Morrison, J.A., Neumaier, K.: Can. J. Chem.66, 686 (1988)
Heidemann, A., Lushington, K.J., Morrison, J.A., Neumaier, K., Press, W.: J. Chem. Phys.81, 5799 (1984)
Häusler, W.: Z. Phys. B—Condensed Matter81, 265 (1990)
Würger, A.: Z. Phys. B—Condensed Matter81, 273 (1990)
Inaba, A., Chihara, H., Morrison, J.A., Blank, H., Heidemann, A., Tomkinson, J.: J. Phys. Soc. Jpn.59, 522 (1990)
Vandemaele, G., Buekenhoudt, A., Van Gerven, L.: J. Magn. Reson.89, 522 (1990)
Blank, H., Maier, B.: The Yellow Book—Guide to Neutron Research Facilities at the ILL. Grenoble: Institut Max von Laue-Paul Langevin 1988
Hüller, A., Prager, M.: Solid State Commun.29, 537 (1979)
Ozaki, Y., Kataoka, Y., Yamamoto, T.: J. Chem. Phys.73, 3442 (1980); Ozaki, Y., Kataoka, Y., Okada, K., Yamamoto, T.: Can. J. Phys.59, 275 (1981)
Vineyard, G.H.: Phys. Rev.96, 93 (1954)
Häusler, W.: Private communication 1990
Grieger, S., Friedrich, H., Asmussen, B., Guckelsberger, K., Nettling, D., Press, W., Scherm, R.: (to be published)
Barker Jr. A.S., Sievers, A.J.: Rev. Mod. Phys.47 [Suppl. 2], S1 (1975)