РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
УДК 537
Издание осуществлено при финансовой поддержке
Редакционная коллегия:
Валиев К.А.
Данная монография подготовлена автором по материалам его докторской диссертации, защищенной в 1963 г. и не утратившей актуальности до настоящего времени. Для исследователей, работающих в области физики и химии жидкостей, магнитного резонанса, оптической спектроскопии, квантовых методов обработки информации.
© Валиев К.А., 2005
Предлагаемая монография охватывает весьма широкий круг вопросов, относящихся к теории спектроскопических методов исследования жидкого вещества, включая магнитно-резонансные и оптические методы, что имеет большое значение для построения кинетической теории жидкостей. В основу монографии положен материал докторской диссертации автора, защищенной им в 1963 г. в Институте физики металлов АН СССР. Монография состоит из пяти глав. В четырех главах автор детально рассматривает механизмы релаксации как ядерных, так электронных спинов в молекулярных диамагнитных и парамагнитных жидкостях, исследует влияние структуры и характера броуновского движения (вращательного и поступательного) частиц жидкости. В последней главе рассмотрены вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасного поглощения. Следует отметить, что многие из опубликованных автором в свое время в научных журналах теоретические результаты не были отражены в появившихся позже монографиях и оказались в значительной степени забытыми. Более того, некоторые из них вообще не публиковались в журнальных вариантах. Однако, несмотря на значительное время, прошедшее с момента их опубликования, они не утратили свою актуальность. Ценность полученных результатов подтверждается тем фактом, что в 1997 г. за работы в области электронного парамагнитного резонанса К.А. Валиеву была присуждена международная премия имени Е.К. Завойского. Несомненным достоинством предлагаемой монографии является то, что изложение ведется на основе единого теоретического подхода, что способствует более глубокому пониманию рассматриваемых явлений. В рамках развитой теории автору Удалось дать объяснение ряда наблюдавшихся ранее экспериментальных результатов. Развитая в монографии теория случайных вращений молекул несферической формы опирается на полученное автором уравнение для условной плотности вероятности перехода молекулы от одной ориентации к другой на заданном временном интервале. Эвристическая мощь разработанного математического аппарата демонстрируется в применении его к самым разнообразным, до того разрозненным экспериментальным данным, завершившимся разработкой теории релаксации электронных спинов и квадрупольной релаксации ядерных спинов. В свою очередь, существенным продвижением теории колебательных спектров молекул в жидкостях явились развитые в монографии методы вычисления формы линий комбинационного рассеяния, линий инфракрасного рассеяния и крыла релеевского рассеяния. Особенно поучительно, как из сравнительного анализа ширин линий в ИК-спектрах и комбинационном рассеянии можно сравнительно легко установить, как происходит поворот молекулы; скачком на большой угол (случайные поворотные блуждания) или набирается из последовательности малых поворотов (вращательная диффузия). Явление ядерного магнитного резонанса в органических жидкостях и методы его исследования в последнее время привлекают особое внимание в связи с созданием первых жидкостных прототипов квантовых компьютеров на ядерных спинах, где механизмы релаксации состояний ядерных спинов играют важную роль. Это привело и к возрождению интереса к теории релаксации ядерных и электронных спинов в жидкостях. Опубликование монографии позволит заполнить существенные пробелы в монографической литературе по спектроскопии жидкого вещества. Книга будет, несомненно, полезной для широкого круга исследователей, работающих как в области теории магнитного резонанса, так и оптической спектроскопии жидкого вещества. |
Монография посвящена теоретическому исследованию процессов релаксации ядерных и электронных спинов, а также внутримолекулярных колебаний в жидкостях. Эти процессы определяют ширину линий в спектрах ядерного и электронного магнитного резонанса, а также ширину линий в спектрах инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света. На основе единого метода вычисления корреляционных функций случайных переменных и единых представлений о броуновском движении частиц жидкости в монографии рассмотрен широкий круг вопросов динамики спинов и частиц жидкости.