强关联系统的核磁共振研究
摘要:在CeFeAs1minus;xPxO系统中,通过P的替代可以抑制Fe的反铁磁相,非常有意思的是,在Fe的反铁磁相消失时,Ce的磁性也有反铁磁变为铁磁相。核磁共振测试是研究材料微观磁性质的非常有效的方法。通过测试P核的自旋弛豫时间,获取动态磁化率的相关信息,为我们揭示d-f电子的耦合提供了非常有效的途径。本研究主要测试x=0.7的样品。
关键词:核磁共振; 弛豫时间; 奈特位移;
- 文献综述
1.核磁共振简介
1946 年以美国物理学家布洛赫(F.Bloch) 和普舍尔(E.M.Purcell)为首的两个小组几乎在同一时间,用不同的方法各自独立地发现了物质的核磁共振(NMR)现象, 后来两人合作制造了世界上第一台核磁共振谱仪。1952 年他们二人因此获得了诺贝尔物理奖。所谓核磁共振是根据处在某个静磁场中的物质原子核系统受到相应频率的电磁波作用时, 在它们的磁能级间产生共振跃迁的原理而采取的一种新技术。核磁共振技术自创始以来经过了 60 年代连续波谱仪的大发展时代,以及 70 年代的脉冲傅里叶变换核磁共振和核磁双共振时代,近年来发展的多核NMR;多脉冲NMR,二维NMR和固体NMR在理论和实践上都取得了迅速发展。目前,核磁共振已成为鉴定化合物结构和研究化学动力学的极为重要的方法。因此,在有机化学、生物化学、药物化学和化学工业、石油工业、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面得到了广泛的应用。
电磁学将应用于核磁矩的共振方法称为核磁共振。质子犹如小磁铁,具有磁矩。各种原子核由于结构不同具有不同的磁矩,称为核磁矩。当其处于稳定磁场中即发生旋进,就像回转器所产生的旋进一样。质子在磁场中所产生的旋进有一定的频率,其大小由质子的磁矩及所在磁场的强度而定。如在垂直原来固定磁场方向另加一可变磁场,并使其频率正好等于质子的旋进频率,则发生共振现象,这就是所谓的核磁共振。此共振频率可用仪器测得,其值与质子的磁矩有关。所以,如已知可变磁场频率及固定磁场强度,依据核磁共振方法可以很精确地求得质子或另一粒子的磁矩;或如已知粒子磁矩及可变磁场频率,依据此法可精确地测得可变磁场强度。
2.超导的历史
1911年昂内斯首次在Hg金属中发现了超导电性, Tc值约4.2K。随后在Pb、Sn、In、Ta等金属中也发现了超导电性。1933年发现了 Meissner效应,证实了纯金属具有超导电性的事实。随着研究的不断推进,超导合金也被发现,比如Pb-Bi、NbC、MoN、Mo-Re等,Tc也被不断提高。但在20世纪八十年代以前,超导材料的Tc值仍低于30K,只能通过液氦制冷技术提供实际应用,这些材料被称为常规超导材料。同时,BCS理论成功的解释了常规超导材料的超导机制,并预言Tc不可能超过30K。然而,1986年,瑞士IBM中心的Bednorz和Mueller两名科学家发现了Tc约35K左右的La系铜基高温超导(HTSC)材料,从此对超导材料的研究开启了新的篇章。在随后的十几年,Y系、Bi系T1系和Hg系HTSC材料也被相继发现,Tc值在高压条件下被提高到160K左右。与此同时,其他无铜体系的超导材料比如:铁基超导,硼碳体系等也不断被报道。如此高Tc的HTSC材料的出现完全打破了 BCS理论的预言,并且可以在液氮临界温度(77K)以上运行,与常规超导材料相比,大大降低了运行成本,而且稳定性也有提高。
