Предисловие .................................................... 3 Глава 1. Основные положения теории ............................. 5 §1. Векторная модель формирования сигнала ЭСЭ ................. 6 1.1. Нутация и свободная прецессия ........................ 7 1.2. Первичное спиновое эхо .............................. 12 1.3. Форма сигнала свободной прецессии и спинового эхо ... 15 1.4. Стимулированное эхо ................................. 20 §2. Кинетика спада сигнала спинового эха. Спектральная диффузия ............................... 24 2.1. Продольная и поперечная релаксация .................. - 2.2. Модель Т1 - T2 ...................................... 25 2.3. Метод последовательных серий ........................ 29 2.4. Спектральная диффузия ............................... 30 2.5. Статистика случайных процессов спектральной диффузии ............................................ 32 2.6. Обобщение уравнений модели Т1 - Т2 .................. 36 2.7. Кинетика спада сигналов ЭСЭ за счет спектральной диффузии. Примеры ................................... 39 2.8. Некоторые характерные особенности проявления спектральной диффузии в кинетике спада сигналов спинового эха ....................................... 54 2.9. Метод Карра - Парселла .............................. 58 §3. Квантовомеханическая формулировка теории спинового эха ... 60 3.1. Общее выражение для сигналов спинового эха .......... 62 3.2. Полное и частичное возбуждение спектра .............. 63 Литература .......................................... 64 Глава 2. Экспериментальная техника ЭСЭ ........................ 66 §1. Устройство спектрометров ЭСЭ ............................. - §2. Пороговая чувствительность идеального спектрометра ....... 71 §3. Пороговая чувствительность реального спектрометра ЭСЭ .... 78 §4. Защита СВЧ-приемника и «мертвое время» спектрометра ЭСЭ .. 88 §5. Спектрометры ЭСЭ ......................................... 90 Литература ............................................... 94 Глава 3. Исследование с помощью ЭСЭ процессов парамагнитной релаксации в магнитно-разбавленных твердых телах ..... 95 §1. Исследование спин-решеточной релаксации .................. 96 §2. Перенос спинового возбуждения между парамагнитными центрами ................................................ 108 2.1. Передача энергии парамагнитным центрам с короткими временами релаксации ............................... 112 2.2. Теоретическая оценка масштаба скорости спиновой диффузии в системе спинов, слабо связанных с решеткой ......................................... 119 2.3. Передача энергии от атомов водорода к парамагнитным ионам .............................................. 125 2.4. Спиновая диффузия в системе атомов водорода ........ 128 §3. Вклад диполь-дипольного взаимодействия парамагнитных центров в фазовую релаксацию спинов ..................... 134 3.1. Кинетика спада сигналов ЭСЭ за счет диполь- дипольного взаимодействия парамагнитных центров .... 136 3.2. Спектральная диффузия в образцах типа Т1 ........... 140 3.3. Сопоставление теорий спектральной диффузии в образцах типа Т1 ................................... 145 3.4. Вклад парамагнитных примесей с короткими временами релаксации в спад сигналов ЭСЭ ..................... 148 3.5. Спектральная диффузия в образцах типа Т2 ........... 150 3.6. Спад сигнала первичного ЭСЭ за счет механизма мгновенной диффузии ................................ 153 §4. Вклад магнитных ядер матрицы в фазовую релаксацию электронных спинов в твердых телах ...................... 160 §5. Экспериментальные данные по фазовой релаксации в магнитно- разбавленных твердых телах .............................. 165 5.1. Вклад магнитных ядер матрицы ....................... 166 5.2. Вклад диполь-дипольного взаимодействия между парамагнитными центрами в спад сигнала ЭСЭ ......... 172 Литература ......................................... 191 Глава 4. Исследование с помощью ЭСЭ процессов парамагнитной релаксации свободных радикалов в жидкости ........... 195 §1. Релаксация, вызванная диполь-дипольным взаимодействием свободных радикалов ..................................... 197 §2. Проявление диполь-дипольного взаимодействия спинов в спаде сигналов ЭСЭ .................................... 209 §3. Спиновый обмен в растворах свободных радикалов .......... 213 §4. Проявление спинового обмена в спаде сигналов ЭСЭ ........ 218 §5. Проявление в спаде сигналов ЭСЭ суммарного вклада обменного и диполь-дипольного взаимодействия ............ 222 §6. Экспериментальные данные по ЭСЭ растворов свободных радикалов ............................................... 225 Литература .............................................. 234 Глава 5. Модуляционные явления в ЭСЭ ......................... 236 §1. Модуляция спада сигнала ЭСЭ, обусловленная анизотропным СТВ ........................................ 237 1.1. Модуляция спада сигнала первичного ЭСЭ ............. 239 1.2. Определение тензора СТВ из угловой зависимости частот модуляции ЭСЭ ............................... 245 1.3. Модуляционные эффекты за счет СТВ с α-протоном ..... 248 1.4. Модуляция в стимулированном ЭСЭ .................... 251 1.5. Модуляционные эффекты за счет СТВ с β-протонами .... 253 1.6. Модуляция ЭСЭ, обусловленная магнитными ядрами матрицы ............................................ 257 §2. Изучение бирадикальных систем методом ЭСЭ ............... 267 2.1. Расчет модуляция огибающей спада сигналов ЭСЭ ...... - 2.2. Экспериментальные данные ........................... 269 §3. Численные расчеты модуляций ЭСЭ ......................... 273 Литература .............................................. 280 Глава 6. Физико-химические приложения метода ЭСЭ ............. 283 §1. Исследование пространственного распределения свободных радикалов в облученных стеклах .......................... - 1.1. Трековые эффекты в облученных органических соединениях ........................................ 288 1.2. Пространственное распределение радикалов в γ-облученных органических соединениях .............. 296 1.3. Изучение трековых эффектов в облученных замороженных водных растворах серной и фосфорной кислот ......... 298 §2. Применение ЭСЭ для изучения короткоживущих свободных радикалов ............................................... 301 §3. Электронное спиновое эхо трип летных возбужденных состояний ............................................... 305 §4. Спиновое эхо электронов проводимости в металлах ......... 309 §5. Импульсный двойной электронно-ядерный резонанс (ИДЭЯР) .. 311 §6. Исследование парамагнитного Штарк-эффекта с помощью ЭСЭ 324 §7. Изучение структуры ловушки атомов водорода и стабилизированного электрона ............................ 331 Литература .............................................. 337