510 likes | 684 Views
oraz o paru innych tematach przy tej okazji. O niektórych kształtach linii rezonansowych stosowanych w ERP. Plan seminarium. Podejście fenomenologiczne i stochastyczne do znajdywania kształtu linii Klasyczne kształty linii rezonansowych: Lorentz, Gauss, Voigt
E N D
oraz o paru innych tematach przy tej okazji O niektórych kształtach linii rezonansowych stosowanych w ERP
Plan seminarium • Podejście fenomenologiczne i stochastyczne do znajdywania kształtu linii • Klasyczne kształty linii rezonansowych: Lorentz, Gauss, Voigt • Statystyka i kształt linii Tsallis’a • Zastosowanie badania kształtu linii do wyznaczania wymiarowości układu spinowego
Kształt linii rezonansowej – jak go otrzymać? Kształt linii rezonansowej można otrzymać stosując dwa różne podejścia: • Fenomenologiczne - rozwiązując równanie ruchu magnetyzacji, w którym zawarte są człony opisujące tłumienie (Bloch) • Stochastyczne - rozważając modele stochastycznych fluktuacji częstotliwości rezonansowej (Kubo)
Kształt linii – podejście fenomenologiczne • Równania Blocha
Kształt linii – podejście fenomenologiczne Dotyczy kształtów linii szerokich (np. FMR, SPR)
Berger, Bissey, Kliava (1) • Bloch-Bloembergen (1950, NMR→FMR) • Wady modelu: • Zerowa absorpcja dla B=0 • Ujemna absorpcja dla B<0, kołowa polaryzacja • ,
Berger, Bissey, Kliava (2) • Zmodyfikowany Bloch-Bloembergen • Garstens, Kaplan (1955) • Relaksacja podłużna wzdłuż kierunku efektywnego pola magnetycznego
Berger, Bissey, Kliava (3) • Gilbert (1955) Równanie ruchu powinno zawierać człon z szybkością relaksacji proporcjonalną do szybkości zmiany magnetyzacji
Berger, Bissey, Kliava (4) • Landau-Lifshitz (1935) Człon tłumiący zawiera szybkość relaksacji proporcjonalną do składnika precesyjnego M. Jest równoważne równaniom Gilberta dla małego tłumienia Równania na podatność są takie same jak w przypadku zmodyfikowanego Blocha-Bloembergena
Berger, Bissey, Kliava (5) • Callen (1958)
Kształt linii - podejście stochastyczne (1) • Funkcja korelacji – G(τ)
Kształt linii - podejście stochastyczne (2) • Funkcja gęstości spektralnej J(ω) a,b,c – malejący czas korelacji Wniosek: maksymalny wkład do częstości ω jest wtedy, gdy c=1/ ω
Kształt linii - podejście stochastyczne (3) • Stochastyczny model fluktuacji gaussowskich Dla takich fluktuacji gaussowskich funkcja korelacji wyraża się równaniem • Funkcja relaksacji (t) gdzie funkcja () charakteryzuje fluktuacje lokalnego pola dipolowego modulowanego oddziaływaniem wymiennym
Kształt linii - podejście stochastyczne (4) • Długi czas korelacji →kształt linii Gaussa t<<c • Krótki czas korelacji →kształt linii Loentza t>>c, funkcja zaniknie, zanim osiągniemy górną granicę całki t • Przypadek ogólny
Origin: Lorentz Hendrik Antoon Lorentz(1853-1928)
Origin: Gauss Johann Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855)
Voigt Woldemar Voigt (1850-1918) Göttingen Universität Kształt Voigt’a V(x,σ,γ) jest konwolucją kształtu Gaussa G(x,σ) i kształtu Lorentza L(x,γ)
Kształt Tsallis’a Contantino Tsallis (1943, Athens) TSALLIS, C. 1988. Possible generalization of Boltzmann-Gibbs statistics. Journal of Statistical Physics, vol. 52, p. 479-487.
Statystyka Tsallis’a (1) • Entropia • (1865) Clausius, makroskopowa, dS=δQ/T • (1872-7) Boltzmann, mikroskopowa, entropia Boltzmanna-Gibbsa Addytywność jest słuszna dla układu, który składa się z niezależnych (kwaziniezależnych) części – oddziaływują siłami krótkozasięgowymi lub w przypadku układu kwantowego słabo splątanego. Uogólnienie statystyki Boltzmanna-Gibbsa - (1988) Tsallis
Statystyka Tsallis’a (2) • Nieaddytywna entropia Dla układów składających się z części silnie skorelowanych (oddziaływania dalekozasięgowe, kwantowo silnie splątane)
Statystyka Tsallis’a (3) • Nieekstensywna mechanika statystyczna
Mo, Jiang, Ke (2) Funkcja korelacji () Funkcja relaksacji φ(t) (zanik poprzecznej magnetyzacji)
Mo, Jiang, Ke (3) n=2, B(0,2)=complex infinity n=3, B(-1/2,2)=-4
EPR układów spinowych 2D Dla układu 3D: (1+3cos2θ)