【摘要】 顺磁化合物的核自旋和电子自旋之间也存在相互作用，但它的驰豫时间一般要比穆斯堡尔激发态的寿命短得多。

顺磁化合物的核自旋和电子自旋之间也存在相互作用，但它的驰豫时间一般要比穆斯堡尔激发态的寿命短得多。所以沿核坐标系z轴上的自旋分量平均值<Sz>是零。这和磁有序材料中的情况不同，在磁有序材料中长程耦合产生非零的<Sz>值，亦即费密接触相互作用。

如果在顺磁材料中电子驰豫速率很慢，在核和电子自旋S之间就会出现准静态的超精细相互作用(此作用与磁有序情况不同，<Sz>仍然是动态平均值)。在非常慢的驰豫所对应的准静态情况下。电子自旋S可以通过几种途径与核耦合。

电子自旋可通过三种驰豫过程改变它的量子化取向，这三种过程是:自旋-晶格驰豫；自旋-自旋驰豫；自旋-自旋交叉驰豫。

自旋-晶格驰豫指的是借助于吸收或放出一个晶格声子而使自旋翻转其方向。用τ1表示这种翻转的平均时间，称为自旋-晶格驰豫时间。这种作用往往是通过自旋-轨道耦合即以λL·S为中介，而电子的轨道矩受晶格振动的影响而产生的。所以若离子有相当大的轨道动量矩，即<L>很大时，驰豫将是快速的。Fe2+和低自旋的Fe3+化合物一般不显示顺磁超精细相互作用，其原因就是自旋-晶格驰豫很快。与此相反，属于S态的Fe3+离子，其自旋-晶格驰豫时间则相当长，情况就有所不同。由于自旋-晶格弛豫过程牵连到晶格声子，所以这类驰豫将随温度降低而慢下来。自旋-晶格驰豫总是与温度有关。

 

  • 马本堃. 自旋-晶格弛豫[J]. 物理学报, 1965(07):77-94.
  • 张宝峰. 穆斯堡尔谱学