Уширение линии ЯМР в гетерофазных твердых растворах ³Не–⁴Не ниже 50 мК

Abstract

Проанализированы возможные причины наблюдавшегося ранее низкотемпературного уменьшения времени спин-спиновой релаксации в распавшихся твердых растворах ³Не–⁴Не. Показано, что из-за скачка магнитной восприимчивости на границе между ядерным парамагнетиком ³Не и диамагнитной матрицей ⁴Не при низких температурах в кластерах ³Не размером несколько микрон возникают значительные локальные градиенты внешнего магнитного поля, эффективно уширяющие линию ЯМР. Результаты расчетов хорошо описывают экспериментальные данные.

Проаналізовано можливі причини низькотемпературного зменшення часу спін-спінової релаксац ії, що раніше спостерігалося в твердих розчинах ³Не–⁴Не, які розпалися. Показано, що через стрибок магнітної сприйнятливості на межі між ядерним парамагнетиком ³Не та діамагнітною матрицею ⁴Не при низьких температурах у кластерах ³Не розміром декілька мікронів виникають значні локальні градієнти зовнішнього магнітного поля, які ефективно розширюють лінію ЯМР. Результати розрахунків добре описують експериментальні дані.

Some probable reasons of the low temperature decrease in spin-spin relaxation time to observed in the phase-separated solid mixtures ³Не–⁴Не are analyzed. The difference in magnetic susceptibility between nuclear paramagnetic ³Не and diamagnetic ⁴Не matrix is shown to give rise to substantial local gradients of external magnetic field inside the ³Не clusters of several micrometers in size. The gradients involve a broadening of the NMR line. The calculated results are in good agreement with the experimental data.