А. ЭЛЕКТРОНЫ ПРОВОДИМОСТИ И СПИН-РЕШЕТОЧНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В МЕТАЛЛАХ
В гл. VI мы видели, что в металлах сверхтонкое взаимодействие между электронным и ядерным спинами приводит к изменению энергетических уровней ядерной системы спинов, выражающееся в изменении ядерной ларморовской частоты (сдвиг Найта) и появлению так называемого косвенного взаимодействия между ядерными спинами. Мы рассмотрим теперь динамическую роль этого сверхтонкого взаимодействия в создании мощного механизма спин-решеточной релаксации. При вычислениях будем считать, что сверхтонкое взаимодействие является скалярным контактным взаимодействием
и пренебрегать обычно более слабым диполь-дипольным взаимодействием ядерных спинов со спинами электронов, а также их взаимодействием с орбитальными моментами электронов.
Однако в связи с существованием вкладов от пренебрегаемой части сверхтонких взаимодействий следует сделать следующее замечание. Как указывалось в гл. VI, существование диполь-дипольного сверхтонкого взаимодействия должно проявляться через анизотропию сдвига Найта, а неполное замораживание орбитального момента, ответственное за орбитальное сверхтонкое взаимодействие, — через отличие электронного 
- фактора от его значения, соответствующего свободному электрону. Отсутствие упомянутых эффектов у сдвига Найта и 
-фактора еще не позволяет сделать вывод о том, что диполь-дипольное и орбитальное сверхтонкие взаимодействия несущественны для ядерной релаксации. Сдвиг Найта имеетч тензорную зависимость от ориентации внешнего постоянного поля 
, и любое ядерное окружение, имеющее по крайней мере кубическую симметрию, обязательно приведет к изотропному сдвигу Найта, независимо от характера индивидуальных электронных волновых функций.
Что касается вероятностей релаксационных переходов, то они характеризуются квадратом недиагональных матричных элементов диполь-дипольного сверхтонкого взаимодействия и могут заметно отличаться от нуля даже в случае, когда анизотропная часть сдвига Найта равна нулю. Аналогичные аргументы можно привести и для орбитального взаимодействия. В этой связи необходимо вспомнить многочисленные примеры, рассмотренные в гл. VI, где, несмотря на отсутствие эффектов первого порядка, диполь-дипольные и орбитальные сверхтонкие взаимодействия обусловливают такие эффекты, как косвенные спин-спиновые взаимодействия и химические сдвиги, определяемые квадратами их недиагональных матричных элементов. Значение 
вычисленное на основе чисто
скалярного взаимодействия, величина которого получена из изотропного сдвига Найта, должно быть больше наблюдаемого в действительности значения.
Ядерная релаксация, обусловленная взаимодействием с электронами проводимости, имеет место не только в металлах, но также и в полупроводниках. Однако в последнем случае она конкурирует с другими механизмами релаксации, которые связаны с существованием парамагнитных примесей. Отложим обсуждение релаксационных механизмов в полупроводниках до раздела Б этой главы.
