Введение к работе
Актуальность_тв?лу. Анализ формы линии экспериментального спектра ямр представляет одну из основних задач радиоспектроскопии твердого тола. Как правило, он сводится к сравнению контура экспериментального спектра с расчетной кривой с целью получения информации о характеристиках взаимного расположения магнитных ядер. Что касается расчетных кривих, то в настоящее время их вичислеіше возможно для кластеров с п <10. Влияние решетки учитывается соответственно подобранным изотропным уширением, с использованием гауссовой модели. Рассматриваемая задача приобретает фундаментальный характер, если известная спиновая система выбранного объекта строго соответствует расчетной. Экспериментальные спектры таких объектов, выступая в качестве модельных, позволяют проводить апробацию предлагаемых вычислительных подходов теории формы линии. Классическим модельным объектом является монокристалл флюорита, СаР И), экспериментальные спектры которого неоднократно использовались для сравнения с результатами расчетов. Подчас яркие особенности формы экспериментального спектра модельного объекта оказывают стимулирующее влияние на постановку новых вычислений. Кпгллдішм примером является триплетная форма спектра монокристалла фторапатита в ориентации [ООП, в которой проявляются одномерные спиновые системы (цепочки), объясненные Лоу с сотр.12) при применении циклических краевых условий.
В настоящее время общая задача формы линии ЯМР твердого тела не решена окончательно: нет уравнений, алгоритмов, позволяющих проводить расчеты спектров по известным координатам магнитных ядер в реальных рооотках баз выделенных кластеров. В значительной степени такая ситуация обусловлена узким кругом используемых модельных объектов для проблемы формы лшвш: по сути дела это отмеченные выше спектры флюорита и фторапатита. Это обстоятельство привело к тому, что для строгой проверки расчетов привлекались экспериментальные споктры случайных образцов, таких как нафталин, полиэтилен и др., которые но удовлетворяют требованиям модельности. Поэтому на совре-мегаюм этапе поиск и изучение нових модельных объектов безусловно является актуальным.
Ш5ь_и_задачи_работи. Основной задачей работы являлось изучение экспериментальных спектров ЯМР образцов с модельными спиновыми системами с целью расширеїшя круга модельных объектов для общей теории формы лилии ЯМР. В задачи работы также входили поиск объектов исслэ-
дования (основной критерий - наличие яргаїх особвішостей и расхождений експериментального спектра с предсказаниями теории) и приготовление образцов для исследования. Последняя задача включала выращивание монокристаллов гидроокиси кальция, Са(ОН) , достаточных для ЯМР размеров, причем с разными временами Т , получение катионзамещенных форм стильбита, обезвоживание гигроскопичных образцов трихлоруксус-нои кислоты и др. Тщательное изучение формы экспериментальных спектров предполагало всестороннюю проверку соответствия получешшх спектров выбранной спиновой системе, устранение эффектов текстурирова-ния, поиск и анализ причин обнаруживаемых противоречий с литературными данными.
НаУЧная_ндвизна_работа. В работе впервые показано, что неискакешшп форма спектра полшсристаллической Са(ОН)г имеот дублетную форму п отсутствие изолированных пар магштшх ядер з решетка. Показана принципиальная необходимость прямого учета межкластерных диполь-ди-польных взаимодействий на примере практически важной задачи измерения параметров анизотропии химсдвига по среднеразрешешшм спектрам ЯМР 19f правильного фторного октаэдра. В центре высокоразрешенного' экспериментального спектра ЯМР 1Н выделенных двуспинових систем впервые обнаружен провал - линия обратной фазы на производной, объяснение которого требует прямого учета меагоарных диполь-дипольных взаимодействий. Таким образом, впервые объекты с выделенными двуспиновыми системами привлечены в качестве модельных объектов для общей проблемы формы линии. Полученные результаты демонстрируют возможность использования порошковых образцов для проверки выводов теории наряду с монокристаллами.
Кроме этого в поле 50 кГс експериментально обнаружена асимметрия спектров ЯМР молекул воды, не образующих в решетке кристаллогидратов октаэдрических конфигураций. Впервые изучены 1-,//а-,К-,Яо-катаонзамещенные формы стильбита, экспериментальный спектр ЯМР 1Я которых при комнатной температуре описывается одноосным тензором диполь-дипольных взаимодействий. Показана важность учета суперпозиции спектров ЯМР для катионзамещенных форм стильбита. Научная и практическая ценность. Предложенные и всесторонне изученные модельные объекты существенно расширяют экспериментальные возможности проверки результатов теоретических расчетов в области многочастичной проблемы в ЯМР твердого тела. Регистрацию дублетного спектра Са(ОН) и пейковских спектров с линией обратной фазы можно использовать как объективный показатель оптимального качества работы датчика ЯМР. Обнаруженная в поле 50 кГс асимметрия эксперимен-
талышх спектров ЯМР 1Н молекул вода кристаллогидратов позволяет контролировать настройку спектрометров ЯМР с силышми магнитными полями. Твердотельный эталон на Сазе интеркалированного соединения графита с пентафторидом хлора решает задачу экспрессной градуировки развертки магнитного поля для спектроскопии ЯМР 19F твердого тола (анализ форми линии и измерение химсдвигов).
Автором_виносятся_на_защиту_ основные результаты, представленные в конце реферата и отраженные в выводах в диссертации.
Диссертация выполнена в лаборатории рэдиоспектроскоиического анализа Института Физики им. Л.В.Киренекого СО РАН.
Ап^Оауия_рабдту_и_щОлжации. Основные материалы диссертации докладывались на 1-ом Советско-Индийском симпозиуме по актуальным проблемам магнитной резонансной спектроскопии в неорганических материалах (Душанбе,1983); на 8 Всесоюзной школе-симпозиуме по магнитному резонансу (Таллин,1983); на Всессчзной конференции по магнитному резонансу в конденсировашшх средах (Казань, 1984): на Международном симпозиуме-спутнике Школы "АМПЕРЕ" "Радиоспектроскопические исследования сегнетоэлвктриков РИСЕДИ" (Шушонское, 1987); на Всесоюзной ко.ч-ференции "Применение магнитного резонанса в народном хозяйстве" (Казань, 1988); на 12 Всесоюзной школе-симпозиуме по магнитному резонансу (Алушта,1989); на 13 Всесоюзной школе-симпозиуме по магнитному резонансу (Пермь,1991 ).
Основное содержание работы опубликовано в 1G работах, список которых представлен в конце автореферата.
Структу;ра_диссортации: Диссортация состоит из введения, четырех глав, заключения, 5 приложений и списка литературы. Каждая глава завершается краткими выводами. Содержание работы изложено на 181 странице машинописного текста, включая 5 таблиц и 45 рисунков. Список литературы состоит из 194 наименований.
