Диссертация (1149998)
Текст из файла
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиХАРЬКОВ БОРИС БОРИСОВИЧПЕРЕНОС ПОЛЯРИЗАЦИИ И ГЕТЕРОЯДЕРНЫЕВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СПИНОВ В ЧАСТИЧНОУПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗАХ ПОВЕРХНОСТНО–АКТИВНЫХВЕЩЕСТВСпециальность 01.04.11 – «Физика магнитных явлений»ДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физико-математических наук, профессорЧижик Владимир ИвановичС А НК Т- П Е ТЕ Р Б У Р Г − 2 0 1 5ОГЛАВЛЕНИЕОГЛАВЛЕНИЕ ................................................................................................................
2ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯМР ....................................................... 131.1 ЯВЛЕНИЕ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА .................................................. 131.2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЯМР ...................................................................... 141.2.1 Оператор плотности и уравнение движения........................................ 141.3.1 Вращение в операторных подпространствах ....................................... 171.3 ТЕОРИЯ СРЕДНЕГО ГАМИЛЬТОНИАНА..................................................................
181.3.1 Система (представление) взаимодействия ........................................... 201.4 СПИНОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ........................................................................... 231.4.1 Взаимодействие с внешними постоянными и рч полями ..................... 231.4.2 Электронное экранирование (химический сдвиг) .................................. 251.4.3 Диполь-дипольные взаимодействия ........................................................ 281.4.4 Квадрупольное взаимодействие .............................................................. 301.5 ОДНОПЕРЕХОДНЫЕ ОПЕРАТОРЫ И ОПЕРАТОРЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ ..........................
341.5.1 Декартовы однопереходные операторы ................................................ 341.5.2 Операторы поляризации и операторы сдвига ....................................... 36ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ 1............................................................................................
38ГЛАВА 2. СПЕКТРОСКОПИЯЛОКАЛЬНЫХПОЛЕЙВЧАСТИЧНОУПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗАХ ПАВ ............................................................................ 392.1 ПАВ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ ................... 392.1.1 Жидкокристаллические системы............................................................ 402.1.2 Наноструктурированные композитные материалы ........................... 422.1.2 Молекулярная подвижность в анизотропных системах, содержащихПАВ..................................................................................................................... 4432.2 МЕТОДЫ ЯМР СПЕКТРОСКОПИИ ЛОКАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ (СЛП) ............................
462.2.1 Усреднение спиновых взаимодействий ................................................... 462.2.2 Восстановление взаимодействий при ВМУ ........................................... 502.2.3 Усиление сигнала редких ядер .................................................................. 502.2.4 Двумерная спектроскопия ЯМР ..............................................................
522.3 ДИПОЛЬНАЯ ЯМР СПЕКТРОСКОПИЯ ................................................................... 522.3.1 Принципиальная схема СЛП эксперимента ........................................... 532.3.2 Дипольная спектроскопия с протонным детектированием, ПД-СЛП ....................................................................................................................... 582.3.3 СЛП спектроскопия, основанная на кросс-поляризации ...................... 63ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ 2............................................................................................
66ГЛАВА 3. ПД–СЛПСПЕКТРОСКОПИЯМАЛОЙМОЩНОСТИВТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦАХ ............................................................... 673.1 НОВАЯ СХЕМА УВЕЛИЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ РАЗВЯЗКИ В ПЕРИОД ЭВОЛЮЦИИ ВПД-СЛП ЭКСПЕРИМЕНТЕ............................................................................................ 683.2 ПД–СЛП СПЕКТРОСКОПИЯ В ЛИОТРОПНЫХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ ..................
713.2.1 Приготовление и магнитная ориентация образцов.............................. 713.2.2 ПД–СЛП эксперимент, чувствительный к химическому сдвигу 1H–13C–14N..................................................................................................................... 743.2.3 Конформационная динамика в лиотропных ЖК ................................... 75ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ 3............................................................................................ 79ГЛАВА 4. СЕЛЕКТИВНОЕПОДАВЛЕНИЕДИПОЛЬНЫХВЗАИМОДЕЙСТВИЙ СО СПИНОМ 1 ...................................................................... 804.1 РАСЧЕТ СРЕДНЕГО ГАМИЛЬТОНИАНА ДИПОЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИСЕЛЕКТИВНОЙ РАЗВЯЗКЕ ............................................................................................. 814.1.1 Полный гамильтониан во вращающейся системе координат.............
814.1.2 Дипольный гамильтониан в представлении рч взаимодействия ......... 834.2 РАСЧЕТ ЭВОЛЮЦИИ НАМАГНИЧЕННОСТИ СПИНА 1/2 ......................................... 844.2.1 Двухспиновые системы SI ........................................................................ 8544.2.2 Трехспиновые системы SI2 ....................................................................... 874.2.3 Формы спектров спина 1/2 при селективной развязке .........................
894.3 ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗВЯЗКИ В ОРИЕНТИРОВАННЫХ ЖК .................. 914.3.1 Дипольные взаимодействия 13С–2Н в монодейтерированномнематическом ЖК 5СВ ........................................................................................ 914.3.2 Дипольные взаимодействия 13С–14N в ламеллярной фазе C16TABr ......
934.3.3 Трехспиновая система 13С–2Н2 в гексагональной фазе C16TABr–d2..... 95ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ 4............................................................................................ 97ГЛАВА 5. АФМ–КП СПЕКТРОСКОПИЯ С ГОМОЯДЕРНОЙ РАЗВЯЗКОЙМЕТОДОМ МАГИЧЕСКОГО ЭХА ............................................................................ 995.1 ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДИПОЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ. РАСЧЕТ СРЕДНЕГОГАМИЛЬТОНИАНА ...................................................................................................... 1005.2 ЧИСЛЕННЫЕ РАСЧЕТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА МОДЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦАХ ............. 1075.2.1 Форма дипольных спектров для двух- и трехспиновых систем ........
1075.2.2 Зависимость ширины дипольных дублетов от настройки параметровэксперимента....................................................................................................... 1115.3 АПРОБАЦИЯ МЕТОДА НА НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ КОМПОЗИТНЫХМАТЕРИАЛАХ ............................................................................................................. 1135.3.1 Синтез образцов ......................................................................................
1135.3.2 Нанокомпозиты с ламеллярной структурой ....................................... 1145.3.3 Дипольные спектры в гексагональной системе МСМ-41 ................... 116ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ 5.......................................................................................... 117ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...........................................................................................................
119СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ......................................................................................... 121СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 123ВВЕДЕНИЕ«После первого успешного детектирования сигналов ядерного резонанса в1945 г. ядерный магнетизм интенсивно изучался на протяжении пятнадцати лет идо сих пор исследования еще не имеют тенденции к сокращению...».Этими словами начинается предисловие к одной из известнейших монографий по теории ядерного магнитного резонанса «Принципы ядерного магнетизма»А.
Абрагама. Книга была издана в 1961г. и уже тогда, спустя пятнадцать лет последемонстрации ЯМР в конденсированном состоянии вещества группами Парселла[1] и Блоха [2], было очевидно, что арсенал экспериментальных методов для изучения физической картины микромира существенно расширился. Специалистысамых разных областей стали находить для себя преимущества использования нового метода.
Физика различных агрегатных состояний вещества, химия, молекулярная биология, геология – вот далеко не полный перечень естественно-научныхдисциплин, где используется ЯМР. Широкое применение нашел ЯМР и в медицине. Магнитно-резонансная томография является на сегодняшний день одним измощнейших неинвазивных методов в арсенале современной диагностическойнауки.Спустя более чем пятьдесят лет после первого издания книги А. Абрагамафраза о том, что «исследования не имеют тенденции к сокращению» кажется значительным преуменьшением, а внимание к ЯМР как теоретиков, так и исследователей в прикладных областях науки по-прежнему возрастает.Наноматериалы привлекают внимание к себе на протяжении нескольких десятилетий. В середине двадцатого века сразу несколько авторитетных исследователей высказали предположение о том, что физические свойства нанообъектовдолжны, вследствие квантовых эффектов, отличаться от свойств аналогичныхобъектов, имеющих характерные размеры на уровне микрометра и более.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
