№ 1655Квантовая механикаУровень 4

Уширение магнитного резонанса

Используйте уравнения Блоха, чтобы исследовать магнитный резонанс спина $1/2$, слабо связанного с диссипативным окружением в тепловом равновесии. На основании результата обсудите полуколичественно уширение произвольных квантовых переходов в системах с дискретным энергетическим спектром из-за связи с окружением.

Подсказка: можно рассмотреть вращающееся поле
$$\mathbf B(t)=B_1(\mathbf e_x\cos\omega t+\mathbf e_y\sin\omega t)+B_0\mathbf e_z.$$
Здесь $\omega$ — угловая скорость со знаком. Для $\mathbf s=\langle\mathbf S\rangle$ уравнения Блоха имеют вид
$$\dot s_x=\gamma(\mathbf s\times\mathbf B)_x-s_x/T_2,$$
$$\dot s_y=\gamma(\mathbf s\times\mathbf B)_y-s_y/T_2,$$
$$\dot s_z=\gamma(\mathbf s\times\mathbf B)_z-(s_z-s_e)/T_1,$$
где $s_e=(\hbar/2)\tanh[\hbar\gamma B_0/(2k_BT)]$, а $T_1,T_2>0$ — времена продольной релаксации и потери поперечной поляризации.

Предложить решение

Войти, чтобы отправить материал.