Вторичные сигналы ядерного спинового эха в тонких пленках железо-иттриевого феррит-граната
Бержанский В.Н., Гиппиус А.А., Горбованов А.И., Журенко С.В., Полулях С.Н.

Поступила в редакцию: 4 Апреля 2019

DOI: 10.31857/S0044451020010149

PDF (254.3K)

Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования явления вторичного ядерного спинового эха в магнитоупорядоченных веществах, в которых формирование дополнительных эхо-сигналов обусловлено эффектами динамической сверхтонкой связи. Проведено численное моделирование влияния амплитуды (ω ₁) и длительностей первого (t₁) и второго (t₂) возбуждающих импульсов на эхо-сигналы. Получено, что максимум амплитуды вторичного эха формируется при условии ω ₁ t₁ = 0.5π и . Показано, что сигналы вторичного эха могут наблюдаться при неоднородном возбуждении спектральной линии , где Δ ω -неоднородная ширина спектральной линии. При температуре T=4.2 K экспериментально обнаружены дополнительные сигналы двухимпульсного спинового 3τ -эха от ядер железа в эпитаксиальной пленке феррит-граната иттрия, обогащенной магнитным изотопом ⁵⁷Fe до 96%. Экспериментально наблюдаемые фазовые соотношения между сигналами основного и дополнительного эхо, а также зависимости амплитуды эхо-сигнала от амплитуды и длительностей возбуждающих импульсов хорошо согласуются с результатами численного моделирования динамики ядерной намагниченности с учетом динамических эффектов сверхтонкой связи. Показано, что вторичное эхо демонстрирует эффект сужения спектральной линии, а амплитуда вторичного эха пропорциональна коэффициенту усиления ЯМР в магнетиках, η . В случае ЯМР ядер ⁵⁷Fe в пленке железо-иттриевого граната амплитуда 3τ -эха на два-три порядка меньше, чем амплитуда основного 2τ -эха, что соответствует . Регистрация слабых сигналов вторичного эха оказалась возможной благодаря использованию фазо-когерентного ЯМР-спектрометра с цифровым квадратурным детектированием на несущей частоте и накоплению сигнала.