Глава I

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ.......................................................................................................................2
ОГЛАВЛЕНИЕ..........................................................................................................................3
Глава 1. МЕТОД МОМЕНТОВ В ЯМР ТВЕРДОГО ТЕЛА.................................................7
1.1. Форма линии поглощения ЯМР............................................................................8
1.2. Сигнал свободной прецессии..............................................................................12
1.3. Моменты спектра ЯМР........................................................................................15
1.4. Магнитные диполь-дипольные взаимодейстия.................................................22
1.4.1. Гомоядерные спиновые системы...............................................................22
1.4.2. Гетероядерные спиновые системы............................................................26
1.4.3. ДЯМР и разрушение спиновых связей......................................................29
1.5. Квадрупольные взаимодействия.........................................................................32
1.6. Электронно-ядерные взаимодействия................................................................37
1.7. Моменты и внутренняя подвижность в твердом теле......................................39
1.8. Моменты спектра ЯМР во вращающейся системе координат.........................44
1.9. Моменты и форма линии ЯМР...........................................................................47
1.10. Кросс-поляризация и спектр дипольных флуктуаций....................................51
1.11. Дипольные эхо в твердых телах.......................................................................55
1.12. Многоквантовая спектроскопия ЯМР..............................................................58
Глава 2. АНИЗОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА МОМЕНТОВ....................................................62
2.1. Тензорное представление формулы Ван-Флека................................................63
2.2. Анизотропные свойства высших моментов......................................................70
2.3. Системы с электронно-ядерными взаимодействиями......................................74
2.4. Общие свойства анизотропии моментов и скоростей спин-решеточной
релаксации...................................................................................................................77
2.5. Квадрупольные сдвиги второго порядка...........................................................82
Глава 3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ СВОЙСТВ
МОМЕНТОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ КРИСТАЛЛОВ........................................86
3.1. Анализ регрессионных экспериментов..............................................................88
3.2. Критерии сравнения результатов экспериментов.............................................91
3.3. Затраты на эксперимент. Функция потерь.........................................................97
3.4. Оптимальное планирование эксперимента для метода моментов................101
Глава 4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА МОМЕНТОВ.....................................................................105
4.1. Вычисление моментов и структурных параметров........................................105
4
4.1.1. Диффузионная подвижность магнитных ядер.......................................110
4.1.2. Реориентационная подвижность магнитных ядер.................................112
4.2. Учет тепловых колебаний магнитных ядер.....................................................115
4.3. Минимизация по методу наименьших квадратов...........................................120
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТОВ................125
5.1. Измерения моментов непрерывным методом.................................................125
5.1.1. Систематические погрешности измерения моментов...........................125
5.1.2. Случайные погрешности измерения моментов......................................129
5.1.3. Влияние частичного насыщения спектров на погрешности измерения
моментов ..................................................................................................135
5.2. Измерения моментов импульсным методом ..................................................138
5.2.1. Методы восстановления начального участка ССП................................139
5.2.1.1. Метод солид-эха...............................................................................139
5.2.1.2. Метод Джинера-Брокарта................................................................139
5.2.1.3. Метод «разрешения в начальный момент времени»....................140
5.2.1.4. Метод магического эха....................................................................141
5.2.2. Определение моментов из экспериментальной кривой ССП...............142
5.3. Другие методы измерения моментов...............................................................144
5.3.1. Вычисление второго момента с помощью номограмм..........................144
5.3.2. Использование функции Абрагама при вычислении моментов...........145
5.3.3. Метод двух импульсов..............................................................................147
5.3.4. Измерение дипольного локального поля................................................148
Глава 6. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МОМЕНТОВ В ЯМР ТВЕРДОГО ТЕЛА..............148
6.1. Определение координат атомов водорода.......................................................148
6.1.1. Изучение монокристаллов мочевины.....................................................148
6.1.2. Координаты и характеристики тепловых эллипсоидов протонов в
гидрате окиси кальция CaOH2 .............................................................151
OH
)............153
6.1.3. Определение координат протонов в датолите, CaBSiO
4(
6.2. Определение кратчайшего межпротонного расстояния.................................156
6.2.1. Определение относительных координат протонов в дигидрате
H
)2......................................................156
щавелевой кислоты, (COOH
2O
6.2.2. Определение кратчайшего межпротонного вектора в селенистой
кислоте H 2SeO3 .......................................................................................160
5
6.2.3. Дополнительная информация к нейтронографическим данным в
тригидроселените лития..........................................................................163
6.2.4. Исследование эффектов разупорядочения молекул воды в
NaClO
...........................................................................................166
4H
2O
6.2.5. Колебания и реориентация молекул воды в Li
...................168
2SO
4 H
2O
6.3. Использование вторых моментов при измерении тензоров ГЭП в
кристаллах..........................................................................................................170
6.3.1. «Привязка» тензоров ГЭП в ЯМР............................................................170
6.3.2. Эффектф разупорядочения и ЯМР в LiNbO3..........................................171
6.3.3. Метод моментов в ЯКР.............................................................................174
6.4. Использование вторых моментов при изучении магнитного экранования
ядер.....................................................................................................................176
6.5. Исследование внутренней подвижности в твердых телах.............................176
6.5.1. Температурная зависимость второго момента.......................................176
6.5.2. Импульсные методы.................................................................................176
6.5.3. Изучение сверхмедленных движений.....................................................176
6.5.4. Реориентация вокруг осей второго порядка в селеномочевине
SeC
(NH
2)2................................................................................................176
6.5.5. Эфекты размерности внутренней подвижности.....................................176
6.5.6. Туннельные реориентации молекулярных групп..................................178
6.6. Использование вторых моментов при изучении спин-решеточной
релаксации..........................................................................................................184
6.7. Исследование кристаллов методом ДЯМР......................................................188
6.7.1. Непрерывный метод..................................................................................188
6.7.2. Импульсный метод....................................................................................188
6.8. Кросс-поляризация и спектр дипольных флуктуаций....................................188
6.9. Дипольные импульсные отклики и метод моментов......................................188
6.9.1. Форма спада свободной прецессии.........................................................188
6.9.2. Двуимпульсные эхо в твердых телах......................................................194
6.10. Изучение текстурированных материалов (ориентированных полимеров)197
6.11. Другие применения метода моментов...........................................................199
6.11.1. Поликристаллические образцы.............................................................200
6.11.2. Стекла ......................................................................................................200
6
6.11.3. Спиновык системы с высокой ядерной поляризацией........................200
6.11.4. ЯМР в магнетиках...................................................................................202
6.11.5. ЯМР в металлах.......................................................................................205
6.11.6. ЯМР в полупроводниках........................................................................205
6.11.7. Жидкие кристаллы..................................................................................207
6.11.8. ЯМР  -активных ядер............................................................................211

6.11.9. Локализация  -мюонов в металлах....................................................211
ЛИТЕРАТУРА..........................................................................................................215
ПРИЛОЖЕНИЯ.........................................................................................................232
7