WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

можно не учитывать эту дискретность, хотя она (2) Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. 2000 И.А. Чабан зависимости амплитуды эхосигнала от амплитуды напряженности электрического поля, что и наблюдалось в [8]. Как следует из изложенного выше, между большим изменением амплитуды эхосигнала и малым изменением диэлектрической постоянной нет никакого противоречия. На рис. 1 показана зависимость амплитуды эхосигнала от амплитуды напряженности электрического поля F0 при p(B)/p(0) =0.1; 0 (в отсутствие магнитного поля) и -0.1, а также 1 = 1/3 и 1(B) =1/при F0 = 102 V / m в единицах, равных максимальной амплитуде эхосигнала в отсутствие магнитного поля A0(0) (кривые 1–3). На рис. 2 показана зависимость A(B)/A(0) от амплитуды напряженности электрического поля F0 при p(B)/p(0) =0.1 и -0.1 (кривые 1, 2).

Оценим теперь, при каких температурах и индукциях B магнитное поле перестанет изменять амплиРис. 1. Зависимость амплитуды эхосигнала от амтуду эхосигнала и диэлектрическую постоянную. При плитуды напряженности электрического поля F0 при = p(B)/ p(0) =0.1 (1), 0 (2), -0.1 (3), вытекающая из пред- B = 0.1T, µB 10-27 J. Поскольку в упорядоченной лагаемой теории.

области порядка n0 = 103 молекул, n0µB 10-24 J. Эта = величина должна быть больше энергии расщепления уровней E, которая также имеет порядок 10-24 J. В противном случае магнитное поле не сможет перестроить упорядоченную область. Это дает ограничение на B:

магнитная индукция B должна быть больше, примерно, 0.1 T. Это согласуется с экспериментальными данными работы [8]. С другой стороны, энергия n0µB должна быть больше kT. Это дает ограничение на температуру: температура должна быть меньше 0.1 K. Как было найдено в [11], изменение диэлектрической постоянной в магнитном поле действительно перестает наблюдаться при температурах, больших 0.1 K.

Магнитные поля с индукцией, меньшей примерно 0.1 T, должны перестать изменять и амплитуду эхосигнала. Это приводит к появлению переходной области в зависимости A(B)/A(0) от B, где это отношение уменьшается с ростом B ( p(B)/p(0) < 0), что и наблюдалось в [8]. Характер этой зависимости показан на Рис. 2. Зависимость отношения амплитуд эхосигнала рис. 3.

в магнитном поле и без него, A(B)/A(0), от F0 при p(B)/ p(0) =0.1 (1), -0.1 (2).

Используя малость 1(B) по сравнению с единицей, это выражение можно представить в следующем виде:

A(B)/A(0) =[1 + p(B)/p(0)][1 + 1(B) ctg 1]3. (3) Поскольку 1 меняется с величиной амплитуды напряженности электрического поля и температурой, второе слагаемое во второй скобке в (3) может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака ctg 1, т. е. амплитуда эхосигнала может как увеличиваться, так и уменьшаться при включении магнитного поля. При больших значениях ctg 1 амплитуда эхосигнала может увеличиться в несколько раз в соРис. 3. Характер зависимости отношения амплитуд эхосигнаответствии с экспериментом [8]. С ростом 1 может ла в магнитном поле и без него, A(B)/A(0), от магнитной возникнуть второй экстремум (минимум) на графике индукции.

Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. Влияние магнитного поля на туннелирующие системы в стеклах 4. Обсуждение результатов Список литературы [1] C. Talon, Q.W. Zou, M.A. Ramos, R. Viller, S. Vieira. Phys.

В работе [8] был неосторожно отвергнут вариант Rev. B 65, 012 203 (2001).

объяснения влияния магнитного поля на ДС, связанный [2] S. Hunklinger, W. Arnold. Physical Acoustics / Ed. by с поворотом ядерных спинов, из соображения большоR.N. Thurston, W.P. Mason. AP, N. Y. (1976). Vol. XII. 155 p.

го различия продольного времени релаксации в ЯМР [3] Amorphous Solids / Ed. by W.A. Phillips. Topic in Current (T1) для стекол при низких температурах [18] и наPhysics. Springer, Berlin (1984). Vol. 24.

блюдавшегося продольного времени релаксации (T1 ) [4] S. Hunklinger, A.K. Raychaudhuri. Progress is Low в спонтанном поляризационном эхе. Однако, как будет Temperature Physics / Ed. by D.F. Brewer. North Holland, показано далее, это различие не является основанием Amsterdam (1986). Vol. IX. 265 p.

[5] P.W. Anderson, P.I. Halperin, C.M. Varma. Phil Mag. 25, 1, для отбрасывания варианта, связанного с поворотом (1972).

ядерных спинов.

[6] W.A. Phillips. J. Low. Temp. Phys. 7, 3 / 4, 351 (1972).

Действительно, T1 в ЯМР обусловлено тепловым дви[7] И.А. Чабан. ФТТ 21, 5, 1444 (1979).

жением диполь-дипольно взаимодействующих ядерных [8] S. Luding, C. Enss, P. Strehlow, S. Hunklinger. Phys. Rev. Lett.

спинов (броуновским и связанным с перестройкой упо88, 075 501 (2002).

рядоченных областей), которое создает переменные маг[9] P. Strehlow, C. Enss, S. Hunklinger. Phys. Rev. Lett. 80, 24, нитные поля, возвращающие намагниченность к равно5361 (1998).

весному значению при выключении внешнего перемен- [10] P. Strehlow, M. Wohlfahrt, A.G.M. Lansen, R. Haueisen, G. Weiss, C. Enss, S. Hunklinger. Phys. Rev. Lett. 84, 9, ного магнитного поля. В выражение для T1 входит время (2000).

перестройки всей упорядоченной области под влиянием 0 [11] J. Le Cochec, F. Ladien, P. Pari. Phys. Rev. B 66, 064 теплового движения [14]. Время T1 в поляризационном (2002).

эхе связано также с перестройкой упорядоченных об[12] М.А. Исакович, И.А. Чабан. ЖЭТФ 50, 5, 1343 (1966).

ластей, равновесное состояние которых меняется под [13] Е.Н. Кожевников, И.А. Чабан. Акуст. журн. 20, 4, влиянием переменного электрического поля с частотой (1974).

порядка 1 GHz. При столь высоких частотах успевают [14] И.А. Чабан. ЖЭТФ 53, 8, 556 (1967).

перестроиться лишь узкие приграничные районы упо[15] A.G. Favret, R. Meister. J. Chem. Phys. 41, 4, 1011 (1964).

рядоченных областей. В них успевает произойти лишь [16] N. Blombergen, E.M. Purcell, P.V. Pound. Phys. Rev. 73, 7, некоторое количество туннельных переходов атомов че- 679 (1948).

[17] R. Kubo, K. Tomita. J. Phys. Soc. Jap. 9, 6, 888 (1954).

рез барьеры в новые положения равновесия. В обратном [18] J. Szeftel, H. Alloul. Phys. Rev. Lett. 34, 11, 657 (1975).

направлении эти переходы происходят благодаря ре[19] S. Hunklinger, C. Enss. J. Low. Temp. Phys. 131, 1 / 2, зонансному однофотонному испусканию. Эти процессы (2003).

и определяют время T1, которое оказывается много меньшим, чем T1, в соответствии с экспериментами.

В [8] для объяснения влияния магнитного поля на амплитуду поляризационного эха выдвинуто предположение о том, что в стеклах в магнитных полях появляются петли тока мезоскопического масштаба. В последней из известных автору работ в этой области [19] для объяснения привлекаются ядерные квадруполи.

В заключение сформулируем основные выводы, вытекающие из проведенного анализа. Наблюдавшееся влияние магнитного поля на диэлектрическую постоянную и амплитуду спонтанного поляризационного эха в диэлектрических стеклах при низких температурах связано с ориентацией ядерных спинов в магнитном поле и вызванной ею перестройкой упорядоченных областей. Это влияние магнитного поля является сильным аргументом в пользу ранее выдвинутого предположения: туннелирующие двухуровневые системы — это упорядоченные области (кластеры) в структуре стекла, имеющие дискретный неэквидистантный набор уровней энергии, которые могут легко перестраиваться при изменении внешних условий (давления, электрического и магнитного поля и т. д.). Эти кластеры являются естественными наноструктурами с большим потенциалом технического использования.

6 Физика твердого тела, 2003, том 45, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.