Спин-обменное взаимодействие

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Взаимодействие спин-обмена»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( июнь 2008 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

В квантовой механике , а спин-обменное взаимодействие сохраняет полный угловой момент системы , но может позволить другие аспекты системы к изменению. Когда два спин-поляризованных атома в своем основном состоянии испытывают спин-обменное столкновение, общий спин атомов сохраняется, но ориентация отдельных спинов может измениться. Например, если атомы и имеют противоположную поляризацию , спин-обменное столкновение меняет спины на противоположные: ^[1]${\ displaystyle A}$${\ displaystyle B}$

${\ Displaystyle A (\ uparrow) + B (\ downarrow) \ rightarrow A (\ downarrow) + B (\ uparrow)}$

В щелочных металлах [ править ]

В типичном паре атомов щелочного металла спин-обменные столкновения являются доминирующим типом взаимодействия между атомами. Столкновения происходят так быстро, что они только изменяют состояние электронных спинов и не оказывают существенного влияния на ядерные спины. Таким образом, спин-обменные столкновения между атомами щелочных металлов могут изменить сверхтонкое состояние атомов при сохранении полного углового момента сталкивающейся пары. В результате спин-обменные столкновения вызывают декогеренцию в ансамблях поляризованных атомов, прецессирующих в присутствии магнитного поля .

Время между спин-обменными столкновениями для пара атомов щелочного металла равно

${\ displaystyle T_ {se} = (\ sigma _ {se} n {\ bar {v}}) ^ {- 1}}$

где сечение спинового обмена для щелочных металлов, таких как K, Rb и Cs, равно ^[2]

${\ displaystyle \ sigma _ {se} = 2 \ times 10 ^ {- 14} \ \ mathrm {cm} ^ {2}}$

где - плотность пара, а - средняя относительная скорость, определяемая распределением Максвелла – Больцмана :${\ displaystyle n}$${\ displaystyle {\ bar {v}}}$

${\displaystyle {\bar {v}}={\sqrt {\frac {8RT}{\pi m}}}}$

где - постоянная идеального газа , - температура, - молярная масса атомов.${\displaystyle R}$${\displaystyle T}$${\displaystyle m}$

Ссылки [ править ]