Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Лагутин А.С. -> "Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе" -> 70

Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе - Лагутин А.С.

Лагутин А.С., Ожогин В.И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 192 c.
ISBN: 5-283-03910-2
Скачать (прямая ссылка): silnieimpulsniepolya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 80 >> Следующая

воздействию СМП, а затем в момент достижения максимума поля резко (за
время, значительно меньшее длительности импульса поля) сбросить давление,
вполне возможно получить вещество в новом состоянии, если время сброса
давления будет меньше характерных для вещества времен фазовых структурных
переходов. Чем больше амплитуда поля и давление, тем больший круг веществ
может быть подвергнут описанной обработке результативно, поэтому и важна
разработка такого метода закалки в соединении с СМП.
5.3.2. Исследования в полях малой длительности. В этом разделе будем
рассматривать эксперименты по категориям, перечисленным в начале § 5.3.
175
Актуальные направления. Эффект Фарадея в пара- и диамагнетиках. Теории
эффекта Фарадея и его применению посвящена обширная литература (см. [141]
и ссылки там). Вращение плоскости поляризации света при его
распространении в исследуемом веществе параллельно вектору В описывается
известным соотношением <pF = VFIB, где <pF - угол поворота плоскости
поляризации; VF - константа Берде; 1 - длина образца; В - магнитная
индукция. Однако в эксперименте очень важно знать не только значение этой
константы для данного вещества, но и постоянна ли она при изменении поля.
Теоретическое рассмотрение эффекта Фарадея в полях с В по 1000 Тл провели
В.В. Дружинин и О.М. Таценко [194]. В рамках микроскопической модели они
рассчитали константы Верде для прозрачных пара- и диамагнетиков в СМП.
Требование прозрачности вещества в данном случае означает, что поглощение
в нем становится заметным при частотах более 10's с-1, т.е. значительно
превышающих циклотронную частоту 0)с = еВ/m я" 1013 с-1 при В *=" 1000
Тл. В полях с В = 100 -5- 1000 Тл зеемановская энергия электрона Ez = РВВ
составляет примерно 10"21 Дж, т.е. сравнима с тепловой энергией квТ даже
при комнатных температурах (квТ я" 5-10-21 Дж). Однако даже в таких
условиях вклад квадратичных по полю слагаемых в константу Верде
диамагнетиков составляет не более 1 % не зависящей от поля части VF. В
парамагнетиках же ситуация по сути обратная (рассматривались стекла с
примесями редкоземельных элементов). Лишь при В > 200 Тл должна
наблюдаться весьма слабая зависимость VF от поля. В более слабых полях
эффект Фарадея в прозрачных парамагнетиках существенно нелинеен. Это
связано с тем, что помимо диамагнитной части Vd, не зависящей от
температуры и меняющейся с изменением поля так же, как у диамагнетиков, в
константу Верде парамагнетика вносят вклад еще два слагаемых (Vpi и Vp2).
С усилением магнитного поля Vpi изменяется, как Мср, Vp2 - как Мср/Я (Мср
- средний магнитный момент атома при данной температуре). Поэтому в
слабых полях VF = Vd + Vp + я" const (при условии gVgBJ < кв T, где g -
фактор Ланде; J - полный момент). При увеличении Я вклад Vpi становится
преобладающим и VF сильно зависит от поля. Когда же В настолько
возрастет, что зеемановская энергия парамагнитного иона превысит тепловую
(gVgBJ > кв Т), вещество перейдет в состояние магнитного насыщения и VF
вновь станет не зависящей от поля и температуры константой.
Эксперименты с непредсказуемыми результатами. Индуцированные полем нагрев
и сжатие вещества. Быстрое усиление СМП приводит к значительному
изменению давления, действующего на проводник, и температуры его
поверхности, которые в первом приближении возрастают как квадрат Я. В
импульсном поле с Вт = = 100 Тл и временем нарастания Тот < 10-5 с
поверхность проводника плавится, а давление на нее со стороны поля
достигает 4 ГПа. Генерация значительно более сильных полей позволит
исследовать вещества в столь
176
экстремальных условиях, когда возникающие при этом мощные ударные волны,
распространяющиеся в толщу металла, могут приводить к образованию новых
структурных фаз, условия для возникновения которых невозможно создать в
обычных лабораторных условиях. Такие эксперименты дадут существенный
толчок исследованиям, смыкающимся с геологией и геофизикой. Ведь давление
в центре Земли достигает 4-102 ГПа, такие же давления возникают при
генерации полей с В & & 1000 Тл (наибольшее получаемое статическое
давление не превышает 1,7 102 ГПа). Эксперименты, поставленные в полях с
Вт > 200 Тл, позволят изучить такую важную задачу геофизики, как
растворимость водорода, серы, кремния и калия в железоникелевых сплавах,
составляющих основу ядра Земли. Именно этот параметр оказывает наибольшее
влияние на структуру ядра. Кроме того, изучение реакций железоникелевых
сплавов с оксидами или сульфатами марганца, железа, кобальта и никеля,
происходящих при высоких температурах и давлениях, поможет понять, как
распределены минеральные ресурсы в недрах Земли.
Зеемановское расщепление глубоких примесных уровней. Обнаружить
зеемановское расщепление примесных уровней, часто весьма широких, можно
только в полях с В > 100 Тл, когда расстояние между зе-емановскими
подуровнями становится больше их ширины. Такие эксперименты позволят
выяснить симметрию этих состояний и природу их возникновения. При В ** 10
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 80 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed