LaSrNiO4 spin excitationsLaSrNiO4自旋激发

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邻菲罗琳的发射光谱

邻菲罗琳的发射光谱

邻菲罗琳(neon fluorescence)发射光谱是一种在氦气放电管中产生的荧光现象。

这种现象是在氦气放电过程中,氦原子与电子碰撞激发,发生电子跃迁,从高能级跃迁到低能级时,以荧光的形式释放出能量。

氦原子放出的光大多数集中在黄色和橙色波长范围内(约590至630纳米),呈现出明亮的黄色。

这种现象被称为邻菲罗琳发射,因为它通常与氖气的橙红色发光现象(即氖发光)同时出现。

邻菲罗琳发射光谱常常被用于气体放电的研究中,也被用于制造照明设备和激光技术。

氟维司群激发波长和吸收波长

氟维司群激发波长和吸收波长

氟维司群激发波长和吸收波长
氟维司群是一种常用于荧光探针的化合物,它的发光性质与其激发波长和吸收波长密切相关。

氟维司群的激发波长通常在300~400nm范围内,即紫外光区域。

当氟维司群分子受到激发波长的能量激发时,其电子跃迁到激发态,随后会通过非辐射跃迁回到基态,释放出荧光。

而氟维司群的吸收波长则在400~500nm范围内,即蓝色光区域。

在这个波长范围内,氟维司群分子能够吸收光能并进入激发态,从而产生荧光。

因此,了解氟维司群的激发波长和吸收波长对于在生物医学、生命科学等领域中应用它进行分子探针研究十分重要。

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四丁基氟化铵核磁-概述说明以及解释

四丁基氟化铵核磁-概述说明以及解释

四丁基氟化铵核磁-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述四丁基氟化铵是一种常用的核磁共振(NMR)谱学研究中的参考物质,其化学结构稳定且易于合成,被广泛应用于有机化学、生物化学和医药化学等领域。

本文旨在探讨四丁基氟化铵在核磁共振技术中的应用及其在化学研究中的重要性。

通过对四丁基氟化铵性质、核磁共振技术介绍和其应用进行分析,可以更全面地了解这一化合物在科学研究中的作用和意义。

希望通过本文的阐述,读者能够对四丁基氟化铵核磁共振有更深入的认识,并为未来相关研究提供一定的参考价值。

1.2 文章结构文章结构部分包括本文的组织结构和内容安排。

本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要介绍了四丁基氟化铵核磁共振技术的背景和意义,概述了本文的研究目的和内容结构。

正文部分主要分为三个小节:四丁基氟化铵的性质、核磁共振技术介绍和四丁基氟化铵核磁共振应用。

通过对四丁基氟化铵的性质进行分析,介绍核磁共振技术的基本原理和应用,以及四丁基氟化铵在核磁共振中的具体应用情况,从而深入了解该技术在化学和生物领域的重要性。

结论部分总结了四丁基氟化铵核磁共振技术的重要性,展望未来的研究方向,并对全文进行了总结,强调本文的研究价值和意义。

1.3 目的四丁基氟化铵是一种常用的核磁共振谱学试剂,广泛应用于有机化学和生物化学领域。

本文的主要目的是探讨四丁基氟化铵核磁在化学研究中的重要性和应用价值。

通过对其性质、核磁共振技术介绍以及在实际应用中的表现进行详细讨论,可以更好地了解四丁基氟化铵在核磁共振领域的作用,并为将来进一步的研究提供参考和指导。

通过本文的研究,我们希望能够为科学研究人员提供更多关于四丁基氟化铵核磁共振的知识,促进该领域的发展和进步。

2.正文2.1 四丁基氟化铵的性质四丁基氟化铵,化学式为C16H36F2N,是一种季铵盐化合物。

它是固体结晶物质,在常温常压下呈白色结晶状。

四丁基氟化铵具有以下性质:1. 热稳定性高:四丁基氟化铵具有很高的热稳定性,能够在高温下保持其结构稳定性。

自旋耦合

自旋耦合

其峰面积比为
1:2:1 。
同时,Ha 也会对H b 和Hb’ 产生自旋干扰,由于 它只有两种自旋取向,故只能使后者产生两个面积 比为 1:1 的裂分小峰。
因此此化合物Cl2CH-CH2Cl的NMR谱图为:
___________________________________________
Ha
Hb、Hb’
CH3
Ha
Ha’
Hb
Hb’
NO
2
Cl
Ha
Hb
Cl
Cl
Hc
Ha
Hb
Br
Hb’
Br
Ha’
Ha
CH3
C=C
Hb
CH3
二. 磁等价核
分子中若有一组自旋核,其化学位移相同, 它们对组外任何一个磁性核的偶合常数都相等, 则这些自旋核称为磁等价核。
例如, CH3-CH2-Cl 中,-CH3 的三个H 核是 磁等价的,-CH2 的两个H 核是磁等价的。
叫自旋干扰。
4.4.1 自旋偶合产生的原因
自旋偶合是自旋核之间的相互作用,是一种自旋干扰现象。例
如,HF 分子中 F 核与H 核之间的自旋偶合:
19F I=1/ 2
mF=+1/ 2 ,-1/ 2
当mF=+1/ 2 时,自旋取向与
无自旋干扰
外磁场平行,会增强外磁场作用,
mF=+1/ 2
mF=-1/ 2
有 F核的 自旋干扰
使H核实受磁场强度增大,故其共 振峰移向低场。
当mF=-1/ 2 时,自旋取向与 外磁场相反,会减弱外磁场作用,
1 H 核共振峰
使H核实受磁场强度减小,故其共 振峰移向高场。
同样的道理,HF 分子中的 H 核 也会对 F 核 自旋干扰作用,使 19F 核 的共振峰裂 分为二 等强度的峰。

氮蓝四唑还原法检测ros的原理

氮蓝四唑还原法检测ros的原理

氮蓝四唑还原法检测ros的原理英文回答:The principle of using Nitro Blue Tetrazolium (NBT) reduction method to detect reactive oxygen species (ROS) is based on the ability of ROS to reduce NBT to form a blue-colored formazan product. This method is widely used in various research areas, including oxidative stress studies.ROS, such as superoxide anion (O2•-) and hydrogen peroxide (H2O2), are highly reactive molecules that can cause damage to cells and tissues. The NBT reduction method provides a convenient and sensitive way to measure the levels of ROS in biological samples.In this method, NBT is added to the sample, which can be cells, tissues, or body fluids. The NBT is then oxidized by ROS, resulting in the formation of a blue-colored formazan product. The intensity of the blue color is directly proportional to the amount of ROS present in thesample.To enhance the sensitivity of the assay, an electron donor such as NADH or NADPH is often added. These electron donors can facilitate the reduction of NBT by providing electrons to the ROS. This leads to an increase in the rate of NBT reduction and a more intense blue color formation.The reaction between NBT and ROS is typically carried out in the presence of a catalyst, such as phenazine methosulfate (PMS). PMS acts as an electron mediator, transferring electrons from the electron donor to NBT, thereby accelerating the reaction.After the reaction is complete, the blue formazan product can be quantified using spectrophotometry. The absorbance of the blue color is measured at a specific wavelength, and the intensity of the absorbance is directly proportional to the concentration of ROS in the sample.In summary, the Nitro Blue Tetrazolium reduction method is a widely used technique to detect ROS levels inbiological samples. It relies on the ability of ROS to reduce NBT to form a blue-colored formazan product, which can be quantified using spectrophotometry. The addition of an electron donor and a catalyst enhances the sensitivity of the assay.中文回答:氮蓝四唑还原法用于检测活性氧(ROS)的原理是基于ROS能够还原氮蓝四唑形成蓝色的甲唑啉产物。

mri se成像原理

mri se成像原理

mri se成像原理
MRI(磁共振成像)是一种医学成像技术,利用磁场和无线电波来生成人体内部的高清影像。

MRI SE成像原理是指MRI中的自旋回波(Spin Echo)成像原理。

MRI SE成像原理中,首先将人体放入强磁场中,使人体内的氢原子核(proton)在磁场中自发进入一个特定的状态。

然后通过向人体内部发射一系列无线电脉冲,来扰动氢原子核的状态。

这些脉冲让氢原子核发生能量转移,从而使它们进入一个叫做旋转状态的状态。

当无线电脉冲停止后,氢原子核会逐渐回到初始状态。

接下来,通过检测氢原子核的信号来获得影像。

在SE成像中,首先发射一个90度的无线电脉冲来将氢原子核从纵向磁场方向转到横向磁场方向。

然后再发射一个180度的无线电脉冲,将氢原子核翻转到相反方向。

这个无线电脉冲会在一定时间后停止,并且氢原子核会逐渐回到初始状态。

在这个过程中,氢原子核会发射一个信号,称为旋转回波(spin echo)。

通过检测旋转回波的信号,就可以生成横向切面的影像。

总的来说,MRI SE成像原理是通过利用磁场和无线电脉冲来探测人体内部的氢原子核信号,并通过处理这些信号来生成图像。

这种成像技术可以提供高清晰度的内部解剖结构图像,有助于医生诊断和治疗疾病。

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mri se成像原理

mri se成像原理

MRI SE成像原理1. 介绍磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非常重要的医学影像技术,它使用强磁场和无害的无线电波来生成人体内部的高分辨率图像。

MRI SE (Spin Echo)成像是最早也是最常用的MRI成像方法之一。

本文将深入探讨MRI SE成像的原理和相关信息。

2. MRI SE成像原理概述MRI SE成像是通过扰动体内的原子核的磁性来获取图像信息。

当我们将人体置于强磁场中时,体内的水分子的原子核将朝向磁场的方向排列。

然后,我们向体内注入一个短暂的无线电波脉冲,这将扰动体内的原子核。

一旦我们停止脉冲,原子核将重新重新排列,发出信号。

这个信号可以被接收线圈检测到并转换为图像。

3. MRI SE成像步骤MRI SE成像主要包括以下步骤:3.1 激励在MRI SE成像中,首先需要激励体内的原子核。

我们向体内注入一个特定频率和时间的无线电波脉冲,这个脉冲与体内的水分子的原子核的共振频率相匹配。

这个脉冲使得原子核的自旋翻转,打破了原子核的磁化平衡。

3.2 自由进动一旦原子核的自旋被激发,它们将开始在磁场中以Larmor频率自由进动。

不同种类的原子核具有不同的Larmor频率。

3.3 干扰信号在自由进动期间,我们向体内注入一个梯度磁场,这会扰动原子核自由进动的相位。

扰动之后的原子核仍然在梯度磁场的影响下自由进动,但相位将发生变化。

3.4 重组接下来,我们停止梯度磁场,并在一段特定的时间内等待。

在这个时间段内,原子核开始重新排列,回到初始状态,发出信号。

3.5 接收信号发出的信号将被接收线圈检测到,并转换为数字信号。

接收到的信号将包含关于原子核位置和磁化强度的信息。

3.6 图像重建最后,计算机将处理接收到的信号,并在二维或三维空间中生成图像。

这些图像可供医生和研究人员进行分析和诊断。

4. MRI SE成像参数MRI SE成像中有几个重要的参数需要考虑:4.1 重复时间(TR)TR是指两个连续脉冲之间的时间间隔。

LaSrNiO4 spin excitationsLaSrNiO4自旋激发

LaSrNiO4 spin excitationsLaSrNiO4自旋激发

Muon-spin Rotation
Dr Blundell
Neutron Scattering
Dr Boothroyd Dr Coldea Prof Cowley
X-ray scattering
Dr Hatton (Durham) Prof Cowley
Crystal growth — floating-zone method
Image furnace (Clarendon Laboratory)
Oxford single crystals of TM oxides
La5/3Sr1/3NiO4
La0.7Sr0.3MnO3
La3/2Sr1/2CoO4
CoNb2O6
Na0.7CoO2
Neutron scattering studies of stripe-ordered nickelates
Neutron and X-ray Scattering Studies of Spin, Charge and Orbital Order in TM Oxides
Andrew Boothroyd Department of Physics, Oxford University
resistivity magnetization
170 K < T < 460 K ‘checkerboard’ charge ordering
N i2+ N i3+
T < 170 K spin & charge ordering Not simple checkerboard pattern
In te n s ity (c o u n ts /M 1 = 2 5 0 0 0 )

低场核磁 等待时间 英文

低场核磁 等待时间 英文

低场核磁等待时间英文
低场核磁共振(NMR)是一种用于分子结构分析的技术。

在进行
低场NMR实验时,样品需要经过一定的等待时间,才能获得准确的数据。

这个等待时间通常被称为回旋时间(spin-lattice relaxation time)或纵向弛豫时间(longitudinal relaxation time)。

在低场NMR实验中,样品中的核自旋会与周围的电子和晶格发生相互作用,导致核自旋状态发生改变。

当样品处于热平衡状态时,核自旋的状态分布呈现出Boltzmann分布。

在一个外部磁场下,处于不同状态的核自旋会产生不同的能量差,从而能够被探测到。

当外部磁场被关闭时,核自旋状态会发生弛豫,即状态分布会趋向于热平衡状态。

回旋时间就是指在样品暴露于外部磁场的时间之后,关闭外部磁场后,样品中核自旋状态回到热平衡状态所需的时间。

回旋时间的长短可以影响到实验结果的准确性。

因此,在进行低场NMR实验时,需要根据样品的不同特性和实验目的,选择适当的回旋时间,以获得准确的数据。

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磁共振

磁共振

固体中有两种或更多互相耦合的基团或磁共振系统时,一种基团或系统的磁共振可以影响另一种基团或系统 的磁共振,因而可以利用其中的一种磁共振来探测另一种磁共振,称为磁双共振。例如可利用同一物质中的一种 核的核磁共振来影响和探测另一种核的核磁共振,称为核-核磁双共振;可以用同一物质中的核磁共振来影响和 探测电子自旋共振,称为电子-核磁双共振;也可利用光泵技术来探测其他磁共振(如核磁共振或顺磁共振), 称为光磁双共振或光测磁共振。
当M是顺磁体中的原子(离子)磁矩时,这种磁共振就是顺磁共振。当M是铁磁体中的磁化强度(单位体积中 的磁矩)时,这种磁共振就是铁磁共振。当M=Mi是亚铁磁体或反铁磁体中第i个磁亚点阵的磁化强度时,这种磁 共振就是由 i个耦合的磁亚点阵系统产生的亚铁磁共振或反铁磁共振。当M是物质中的核磁矩时,就是核磁共振。
磁共振也可用量子力学描述:恒定磁场B使磁自旋系统的基态能级劈裂,劈裂的能级称为塞曼能级(见塞曼效 应),当自旋量子数S=1/2时,其裂距墹E=gμBB,g为朗德因子,μ为玻尔磁子,e和me为电子的电荷和质量。外加 垂直于B的高频磁场b(ω)时,其光量子能量为啚ω。如果等于塞曼能级裂距,啚ω=gμBB=啚γB,即ω=γB (啚=h/2π,h为普朗克常数),则自旋系统将吸收这能量从低能级状态跃迁到高能级状态(激发态),这称为 磁塞曼能级间的共振跃迁。量子描述的磁共振条件ω=γB,与唯象描述的结果相同。
亦称抗磁共振。固体中的载流子(电子及空穴)和等离子体以及电离气体在恒定磁场 B和横向高频电场E (ω)的同时作用下,当高频电场的频率ω与带电粒子的回旋频率相等,ω=ωc,这些带电粒子碰撞弛豫时间τ 远大于高频电场周期,即τ≥1/ω时,便可观测到带电粒子的回旋共振。因此,回旋共振常是在高纯、低温(τ 大)和强磁场(ωc高)、高频率的条件下进行观测,其显著特征是在各向同性介质中,介电常数ε和电导率σ成 为张量,称为旋电性。这与其他的磁矩(自旋)系统的磁共振中磁导率 μ为张量(称为旋磁性)不相同。此外, 在电离分子中还可观测到各种带电离子的回旋共振──离子回旋共振。回旋共振主要应用于半导体和金属的能带 结构、载流子有效质量等的研究,也是实现研究旋电器件(如半导体隔离器)、微波参量放大器、负质量放大器、 毫米波激射器和红外激光器的物理基础。

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究
自旋波是一种在铁磁材料中传播的磁激发,具有离散的能量和动量。

十字形-维铁磁纳米结构是一种具有十字形交叉结构的纳米磁体,它具有特殊的磁学行为和应用潜力。

在十字形-维铁磁纳米结构中研究自旋波的动力学可以通过多种实验和模拟方法来实现。

其中,动态磁力显微镜(MFM)是一种常用的实验手段,它可以通过在样品表面扫描探测自旋波的传播和耦合行为。

此外,通过谐振磁力光谱(FMR)和时间分辨磁光光谱(TRMOKE)等技术,也可以对自旋波的动力学特性进行研究。

在模拟方面,可以使用自旋动力学模拟方法,如蒙特卡洛法和微观动力学法等,来研究自旋波的动力学行为。

这些方法可以考虑晶格结构、相互作用强度和外部磁场等因素对自旋波的影响。

通过这些模拟方法,可以研究自旋波的传播速度、解析度和耦合行为等重要的动力学特性。

l-组氨酸和l-脯氨酸消旋动力学的研究

l-组氨酸和l-脯氨酸消旋动力学的研究

l-组氨酸和l-脯氨酸消旋动力学的研究
L-组氨酸(L-histidine)和L-脯氨酸(L-proline)是两种常见的天然氨基酸,它们在生物体内起着重要的生理功能。

消旋动力学是研究光学异构体的旋光性质和旋光度变化随时间的动力学过程。

在化学中,旋光性是指物质对偏振光旋光角度的影响。

天然氨基酸存在两种光学异构体:D-型和L-型。

D-型氨基酸的旋光性与L-型相反,但生物体内主要存在L-型氨基酸。

L-组氨酸和L-脯氨酸的消旋动力学研究主要关注以下几个方面:
1. 光学异构体间的互变动力学:在某些条件下,L-组氨酸和L-脯氨酸的光学异构体可能会相互转化。

这种转化可以受到温度、pH值、溶剂和添加剂等因素的影响。

研究人员通过测量旋光度随时间的变化,来研究这种互变动力学过程。

2. 热力学稳定性和反应机制:研究人员通过测定L-组氨酸和L-脯氨酸的旋光度与温度的关系,可以确定它们的热力学稳定性。

此外,还可以使用核磁共振(NMR)和质谱等技术来研究其反应机制。

3. 光学活性和环境影响:L-组氨酸和L-脯氨酸的旋光度可能会受到溶剂、离子强度和pH值等环境因素的影响。

研究人员可以通过改变这些环境条件,并测量旋光度的变化,来研究它们的光学活性和环境影响。

这些研究有助于深入理解L-组氨酸和L-脯氨酸在生物体内的功能和代谢过程。

此外,对它们消旋动力学的研究也对药物设计和合成有着一定的指导意义,特别是对于具有手性中心的化合物的合成和分离工艺的优化。

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究

十字形-维铁磁纳米结构中自旋波的动力学研究
十字形-维铁磁纳米结构是近年来研究的热点之一,具有很好的应用
前景。

其中,自旋波的动力学行为是重要的研究内容之一。

首先,需要说明的是,自旋波是产生于铁磁性材料中的一种磁性激发,表示一种名为磁偏振量的矢量场的小幅振荡。

自旋波是一种具有波动性质
的自旋集体激发模式,能够在铁磁性材料中传递和传输磁矩。

对于十字形-维铁磁纳米结构,其自旋波的动力学行为与其他铁磁性
材料基本相同,但由于十字形-维铁磁纳米结构的几何形状不同,其自旋
波的传播和耗散行为则表现出明显的特征。

近几年的研究表明,十字形-维铁磁纳米结构中的自旋波具有非常低
的耗散率和非常高的波矢,因此可以用于高速磁信息传输等应用领域。

然而,由于其结构复杂性,目前对于自旋波在十字形-维铁磁纳米结构中的
行为和特性,还需要进一步的理论和实验研究。

羟乙基淀粉 自旋标记

羟乙基淀粉 自旋标记

羟乙基淀粉自旋标记英文文档:Hydroxyethyl Starch Spin LabelingHydroxyethyl starch (HES) is a type of starch derivative commonly used as a colloid for fluid resuscitation and blood volume expansion.It is derived from plant starches, such as corn or wheat, by reacting them with ethylene oxide to form hydroxyethyl groups.This modification increases the stability and biocompatibility of the starch, making it suitable for medical applications.Spin labeling, on the other hand, is a technique used to study the dynamics of molecules in a solid or solution.It involves the introduction of a paramagnetic center, such as a nitroxide radical, into the molecule of interest.The paramagnetic center introduces a magnetic dipole moment that can be detected by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, allowing the researcher to monitor the molecular motion.In the context of hydroxyethyl starch, spin labeling can be used to study the structural and dynamic properties of the molecule.By introducing a spin label into the starch chain, the researcher can investigate the flexibility and conformation of the molecule under different conditions, such as in solution or after binding to other molecules.One potential application of spin labeling in the study of hydroxyethyl starch is to investigate its interaction with blood cells, such as red blood cells.This is important because the stability and compatibility of HES solutions with blood components can affect their efficacy as blood volume expanders and their potential side effects.In conclusion, hydroxyethyl starch spin labeling is a technique that can be used to study the structural and dynamic properties of hydroxyethyl starch molecules.This information can be valuable in understanding the behavior of HES solutions in the body and optimizing their use as medical treatments.中文文档:羟乙基淀粉自旋标记羟乙基淀粉(HES)是一种常用于液体复苏和血容量扩充的胶体淀粉衍生物。

控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的方法

控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的方法

控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的方法1. 概述人工自旋冰是一种新型材料,其具有独特的自旋排列和拓扑结构,在磁学和自旋电子学领域具有广泛的应用前景。

人工自旋冰由许多相互交叉的纳米小磁体组成,这些小磁体之间的相互作用对自旋冰的性质具有重要影响。

控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用具有重要意义。

2. 纳米小磁体的制备在控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的过程中,首先需要制备均匀尺寸且具有一定磁性的纳米小磁体。

常见的制备方法包括溅射法、化学气相沉积法等,通过这些方法可以制备出具有良好磁性和一定形状的纳米小磁体。

3. 外加磁场控制一种常见的控制方法是通过外加磁场来调控人工自旋冰相邻纳米小磁体之间的相互作用。

通过调节外加磁场的大小和方向,可以改变纳米小磁体的磁矩方向,从而影响纳米小磁体之间的磁相互作用。

这种方法简单易行,可以实现对人工自旋冰的精确控制。

4. 温度控制另一种常见的控制方法是通过温度来调控人工自旋冰相邻纳米小磁体之间的相互作用。

随着温度的变化,纳米小磁体的热激活效应会发生变化,从而影响小磁体之间的相互作用。

通过精确控制温度,可以实现对人工自旋冰的精确调控。

5. 外加磁场和温度联合控制除了单独使用外加磁场或温度来控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间的相互作用外,还可以将外加磁场和温度联合使用进行控制。

通过精确调节外加磁场和温度的组合,可以实现更精确的对人工自旋冰的控制,进一步优化其性能。

6. 结语控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用是当前磁学和自旋电子学领域的研究热点之一。

以上介绍了几种常见的控制方法,通过这些方法可以实现对人工自旋冰的精确控制,为其在磁学和自旋电子学领域的应用提供了新的可能性。

随着研究的深入,相信会有更多更高效的控制方法被提出,从而推动人工自旋冰材料的进一步发展和应用。

控制人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的方法7. 自旋轨道耦合调控除了外加磁场和温度控制以外,自旋轨道耦合也是一种有效的调控人工自旋冰相邻纳米小磁体之间相互作用的方法。

自旋塞曼效应与自旋电子技术

自旋塞曼效应与自旋电子技术

自旋塞曼效应与自旋电子技术自旋塞曼效应是在物理学中一个非常重要的现象。

在自旋塞曼效应中,电子的自旋与外加磁场相互作用,导致能级的分裂。

这个现象被广泛应用于自旋电子技术,为许多电子设备和应用提供了基础。

首先,让我们了解一下什么是自旋自旋是粒子的一个内部自由度,类似于经典物理学中的自旋。

自旋又可以分为两种状态,即自旋向上和自旋向下。

在自旋电子技术中,我们利用这两种状态来处理和传输信息。

自旋塞曼效应是由荷兰科学家塞曼在19世纪末发现的。

他在实验中发现,当原子或分子处于磁场中时,其能级会发生分裂。

这种分裂现象是由于电子自旋和磁场之间的相互作用导致的。

自旋向上的电子受到一种力,而自旋向下的电子受到相反方向的力,从而使能级分裂成两个子能级。

自旋塞曼效应的应用非常广泛。

其中一个重要的应用是磁共振成像技术,也就是我们常说的核磁共振(NMR)。

在核磁共振中,我们利用自旋塞曼效应来观察原子核的行为。

通过测量原子核在不同磁场下的能级分裂情况,我们可以得到关于样品内部结构的有用信息。

核磁共振技术在医学诊断、化学研究等领域有着广泛的应用。

除了核磁共振,自旋电子技术还有许多其他的应用。

例如,自旋转移技术在量子计算中起着重要作用。

自旋转移是一种利用自旋相互作用传输信息的方法。

通过调控自旋的状态,我们可以在量子比特之间传递信息,实现量子计算中的逻辑运算。

另一个有趣的应用是自旋电子学中的自旋电流。

自旋电流是一种由自旋极化电子流产生的电流。

相比传统电子流,自旋电流携带更多的信息,并且具有更低的能耗。

这使得自旋电子学在信息存储和处理方面有着巨大的潜力。

除了以上提到的应用,自旋电子技术还涉及到磁性材料的研究和开发。

通过调控自旋的状态,我们可以改变材料的磁性质,从而实现新型的磁性存储器和传感器等设备。

总而言之,自旋塞曼效应与自旋电子技术是现代物理学和电子学中的重要概念。

它们的发现和应用推动了许多科学和技术的进步。

未来,随着对自旋的深入研究,我们相信自旋电子技术将会有更多的创新和突破,为我们创造更多的机遇和可能性。

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S r c o n te n t, x
x = 1/3
x = 1/2
ideal stripe structures
L a(S r) N i/C u O
0.5
La2–xSrxNiO4
0.4
0.3
0.2 0.1
0 0
e=x
Hatton et al Yoshizawa et al
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Stripe order in La2–xSrxNiO4
(Tranquada et al, Cheong et al, Yoshizawa et al)
T (K)
Incommensurability, e
x=0 x = 1/4
L a 2?xS rxN iO
300 c h a rg e s trip e o rd e re d
Muon-spin Rotation
Dr Blundell
Neutron Scattering
Dr Boothroyd Dr Coldea Prof Cowley
X-ray scattering
Dr Hatton (Durham) Prof Cowley
Crystal growth — floating-zone method
in s u la to r
200
TN
T CO
1 0 0 a n tife rr o m a g n e tic
in s u la to r
TS
s p in -c h a rg e
TS
s trip e o rd e re d
0
慻 la s s y ?
0
0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5
Neutron diffraction
(2) Scattering from magnetic moments
V(r) = –mn.B(r)
Neutrons scatter from component of magnetization perpendicular to Q
Applications: • Spin arrangements in ordered phases • Magnetic form factors
Magnetization (emu/g)
× 10–3
FC 0.50
0.49
0.48 0
ZFC
H = 50 Oe
5
10 15 20
Temperature (K)
0.002 0.001
H = 500 Oe
La1.67Sr0.33NiO4
0.000 0
50 100 150 200 250 300
Temperature (K)
collaborators
D. Prabhakaran Paul Freeman
Oxford University
Mechthild Enderle Jiri Kulda Arno Hiess Louis-Pierre Regnault
Institut Laue-Langevin
CEA, Grenoble,
Magnetization (emu/g)
R e s is ta n c e (O h m )
1 0 10 108 106 104 102 100
0
L a 5 /3 S r1 /3 N iO 4
50 100 150 200 250 300 T e m p e ra tu re (K )
0.006 0.005 0.004 0.003
Image furnace (Clarendon Laboratory)
Oxford single crystals of TM oxides
La5/3Sr1/3NiO4
La0.7Sr0.3MnO3
La3/2Sr1/2CoO4
CoNb2O6
Na0.7CoO2
Neutron scattering studies of stripe-ordered nickelates
La5/3Sr1/3NiO4
Transition Metal Oxide Research in Oxford Physics Department
Sample Preparation lab.
Single Crystals
Dr Prabhakaran
Characterization
•Magnetization •Transport etc
Outline
• Overview of stripe phenomena in La2–xSrxNiO4 • What can be learned by neutron diffraction ? • Interesting aspects of magnetic ordering • Interesting features in magnetic excitation spectra
Neutron and X-ray Scattering Studies of Spin, Charge and Orbital Order in TM Oxides
Andrew Boothroyd Department of Physics, Oxford University
resistivity magnetization
Felix Altorfer
Paul-Scherrer Institut, Switzerland
Christof Niedermayer
Chris Frost Hyungje Woo Kenji Nakajima John Tranquada
ISIS Brookhaven National Lab/ISIS University of Tokyo Brookhaven National Lab
Q m
m
No! Yes!
Polarized neutron scattering
Magnetic field defines polarization axis, P
Sr doping, x
Neutron Diffraction
(1) Scattering from nuclei
Bf
tQ Q
Q = ki - kf
Laue Q= t
Applications: • Crystal structure refinement • Structural distortions (e.g. charge order)
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