TESIS
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Examinando TESIS por Autor "Calvo, R."
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Ítem Acceso Abierto Interacción spin-red en impurezas paramagnéticas en cristales.(Instituto de Física "José A. Balseiro". Universidad Nacional de Cuyo. Comisión Nacional de Energía Atómica, 1969) Calvo, R.; Feher, GeorgeUn ión paramagnético introducido como impureza en una red cristalina interactúa con los átomos que componen el cristal. Esta interacción cambia las propiedades electrónicas del ion que ahora reflejan las características de su posición en la red en que se encuentra. En el estudio de tales sistemas se trata de conocer los nuevos niveles de energía del ión paramagnético en el cristal, sus propiedades y las transiciones entre esos estados debidas a la interacción del ión con la red cristalina. En los casos en que hay sólo un pequeño número de impurezas paramagnéticas la interacción entre cristal e ión será puramente eléctrica. Las cargas internas del cristal producen un campo eléctrico en la posición de la impureza que modifica los estados de energía del ión libre. Si además se considera que los átomos del cristal están en movimiento debido a la agitación térmica, aparece otra componente de la interacción esta vez dinámica, que puede producir tanto transiciones del ión entre sus estados de energía como corrimientos de los niveles. Nuestro trabajo está orientado al estudio del segundo tipo de problemas: nos interesa obtener información sobre el efecto de las deformaciones del cristal sobre el ión paramagnético. Tres tipos de efectos y sus interdependencias han sido investigados experimental y teóricamente. En el primero se estudia el efecto de una deformación estática del cristal, producida por una fuerza exterior, sobre los niveles de energía del ión. En el segundo se estudian las transiciones del ión paramagnético entre sus estados de energía debido a las fluctuaciones de la interacción entre cristal e ión por las vibraciones térmicas de la red. En el tercer tipo de problemas interesan los corrimientos de los niveles de energía debidos a las vibraciones de la red. Dichos corrimientos fueron estudiados en función de la temperatura, parámetro que determina la amplitud de las vibraciones térmicas del cristal. Los valores experimentales fueron obtenidos usando técnicas de resonancia paramagnética electrónica, trabajando a 9 GHz (banda X) Los experimentos realizados y los datos obtenidos son los siguientes: (a) Se midieron los corrimientos de las líneas de resonancia en función de la deformación del cristal introducida por una fuerza exterior en los siguientes sistemas: Mn^+ , Fe^+ , 7^+ , Ni^+ y Gd^"*" en cristales de CaO 2+ 3+ Eu y Gd en Ca?2 . En todos los casos se observaron las líneas de estructura fina, estando los iones paramagnéticos en posiciones cubicas. A partir de esas mediciones so determinaron los parámetros que den la interacción entre el ión y la red para esos casos. (Capitulo III). (b) Se midieron los tiempos de relajación spin-red de Gd^+ c-n CaO en función de la temperatura en el rango de 1°K a 4.2°K. Los tiempos de relegación observados son comparados con los resultados en los experimentos con tensiones uniaxiales citados en (a). (Capitulo IV). (c) Se midió la dependencia con la temperatura de la constante de estructura hiperfina del isótopo 55 de Mn en CaO y SrO, del isótopo 151 de Eu en CaF2 y del isótopo 155 de Gd3+ en ThO2. La dependencia con la temperatura de la estructura hiperfina es debida a la presencia do las vibraciones de la red; los parámetros de la interacción que da lugar al cambio fueron estimados a partir de los datos experimentales. Para ello se usó un modelo de Debye para las vibraciones del cristal, evitando la; aproximación (hecha por otros autores anteriormente) de considerar solamente los fonones con longitud de onda larga. Los valores experimentales para los tres casos se presentan por medio del formalismo del Hamiltoniano spin-red. Este os un formalismo fenomenológico, similar al del Hamiltoniano de spin, que fue extendido en este trabajo para analizar los casos estudiados experimantalmente (Capitulo i). Con él se presentan en forma unificada los distintos tipos de información sobre la interacción dinámica entre el ion y el cristal, y al mismo tiempo se muestra explícitamente la relación entre los resultados de los experimentos citados en (a), (b) y (c). Al final del trabajo hemos comparado las constantes spin red evaluadas en nuestros experimentos con las teorías existentes.