Б. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ ЯДЕРНЫХ СПИНОВ ПРИ НАЛИЧИИ КВАДРУПОЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

В гл. VI было приведено несколько эквивалентных выражений для гамильтониана, описывающего взаимодействие ядерного квадрупольного момента с градиентами электрического поля, существующими в месте расположения ядра. Здесь мы остановимся на описании энергетических

уровней и спектра магнитного резонанса, определяющегося этими взаимодействиями в твердом теле. Поскольку первая работа [8], посвященная этому вопросу, привлекла значительное внимание исследователей, ему было посвящено два важнейших обзора, содержащих обширную информацию [9, 10]. Поэтому здесь мы удовольствуемся лишь тем, что приведем основные выводы. Влияние квадрупольных взаимодействий на релаксационные явления будет обсуждаться в гл. VIII и IX.

В присутствии внешнего магнитного поля Н гамильтониан ядерного спина с квадрупольным моментом можно записать в форме [формула (VI. 24)]

здесь — главные оси тензора, описывающего градиент электрического поля, и, как принято в гл. VI,

Иногда удобно пользоваться другой системой отсчета в частности когда ось параллельна Н. Вид гамильтониана в такой системе определяется обычными формулами для преобразования компонент тензорных операторов

Чтобы найти собственные состояния и собственные значения (VII.22) в наиболее общем случае, когда зеемановские и квадрупольные взаимодействия сравнимы по величине, необходимо решить секулярное уравнение порядка которое для наименьшего спина, обладающего квадрупольным моментом будет уже третьего порядка. Однако в большинстве случаев зеемановское взаимодействие либо велико, либо мало по сравнению с квадрупольным взаимодействием. Первый случай так называемого «сильного поля» рассматривается в [9], второй — в [10].