Б. ЯДЕРНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ С ФИКСИРОВАННЫМИ ПАРАМАГНИТНЫМИ ПРИМЕСЯМИ

Значение взаимодействий между ядерными спинами и неспаренными электронными спинами (даже при малой их концентрации) для механизмов ядерной релаксации в жидкостях и газах частично обсуждалось в гл. VIII. Влияние такого взаимодействия между ядерными спинами и электронами проводимости в металлах было рассмотрено в разделе А.

Существуют веские основания, которые будут рассмотрены ниже, предполагать, что во многих неметаллических твердых телах, таких, как ионные кристаллы, ядерная релаксация определяется главным образом присутствием парамагнитных примесей, в количестве иногда достигающем одной части на миллион. Однако соответствующая теория отличается, например, от теории ядерной релаксации, вызванной растворенными парамагнитными ионами в жидкости. В последнем случае быстрое относительное броуновское движение ядерных и электронных спинов приводит к двум эффектам. Во-первых, степени свободы, связанные с тепловым движением, играют роль теплового резервуара для спинов, а непрерывный спектр кинетической энергии обеспечивает сохранение энергии при переворачивании одного или двух взаимодействующих спинов. Во-вторых, подвижность электронов внутри образца позволяет им даже при очень малых концентрациях подходить на то или иное время достаточно близко к ядерным спинам и вызывать их релаксацию.

Оба эффекта отсутствуют в кристаллах, в которых электронные и ядерные спины занимают фиксированные положения в пространстве. В этом случае вместо указанных эффектов предполагается существование механизмов соответственно электронной релаксации и спиновой диффузии