Парамагнитный резонанс примесных ионов в фулеритах

Abstract

Теоретически рассмотрен парамагнитный резонанс (ПР) центров икосаэдрической симметрии (ИС), находящихся в полях более низкой симметрии (например, фуллерены с примесными атомами в фуллеритах). С этой целью предварительно разработан метод получения и получены матрицы всех элементов неприводимых представлений (НП) групп икосаэдра (ГИ). На их основе получены матрицы возмущения операторов зеемановской энергии, сверхтонкою и других взаимодействий для всех пар НП ГИ. Построен спиновый гамильтониан для парамагнитных центров ИС. Найдены его собственные значения, частоты переходов и резонансные значения магнитных полей при произвольной ориентации последних. К полученным характеристикам спектра ПР найдены поправки, обусловленные возмущающими внутрикристаллическими электрическими полями окружения фуллеренов в соответствии со структурой фуллеритов.

Теоретично розглянуто парамагнітний резонанс (ПР) центрів ікосаєдричної симетрії (ІС), які знаходяться в полях більш низької симетрії (наприклад, фулерени с домішковими атомами в фулерітах). З цією метою спочатку розроблено метод одержання та одержано матриці усіх елементів незвідних зображень (НЗ) груп ікосаєедра (ГІ). На їх основі одержано матриці збурення операторів зееманівської енергії, надтонкої та інших взаємодій для усіх пар НЗ ГІ. Побудовано спіновий гамільтоніан для парамагнітних центрів ІС. Знайдено його власні значення, частоти переходів та резонансні значення магнітних полів при довільній оріентації останніх. До одержаних характеристик спектра ПР знайдено доданкі, які обумовлені збурюючими внутрішньокристалічними електричними полями оточення фулеренів у відповідності з структурою фулерітів.

Paramagnetic resonance (PR) of icosahedral symmetry (IS) centres located in lower symmetry fields (for example, fullerenes containing impurity atoms in fullerites) is considered theoretically. To do this a method of obtaining matrices of all elements of all irreducible representations (IR) of icosahedral groups (IG) is developed and all these matrices are obtained. Using these matrices as a basis, perturbation matrices of operators of Zeeman energy, hyperfine and other interactions for all possible pairs of IR of IG are derived. A spin-Hamiltonian for IS paramagnetic centers is constructed. Its eigenvalues, transition frequencies and resonance values of magnetic fields of arbitrary orientation are calculated. Corrections to the PMR spectrum characteristics due to perturbing crystalline electric fields of the fullerenes surroundings corresponding to the fullerites structure are estimated.