Interakce výměny spinů - Spin-exchange interaction

tento článek potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: „Interakce výměny spinů“  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Červen 2008) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

v kvantová mechanika, a interakce spin-výměna konzervuje celková moment hybnosti systému, ale může umožnit změnu dalších aspektů systému. Když dva spinově polarizované atomy v jejich základní stav zažijte kolizi s výměnou spinů, celkem roztočit atomů je zachováno, ale orientace jednotlivých otočení se může změnit. Například pokud atomy ${ displaystyle A}$ a ${ displaystyle B}$ jsou opačně polarizovaný, kolize s výměnou spinů otočí otočení:^[1]

${ displaystyle A ( uparrow) + B ( downarrow) rightarrow A ( downarrow) + B ( uparrow)}$

V alkalických kovech

V typické páře alkalický kov atomy, dominantní typ interakce mezi atomy jsou kolize spin-exchange. Ke kolizím dochází tak rychle, že mění pouze stav otáčení elektronů a významně neovlivňují otáčení jader. Kolize mezi rotací a výměnou mezi atomy alkalických kovů tak mohou změnit hyperjemný stav atomů při zachování součtu moment hybnosti srážející se dvojice. Výsledkem je kolize s výměnou spinů dekoherence v souborech polarizovaných atomů připravených za přítomnosti a magnetické pole.

Čas mezi srážkami s rotací a výměnou pro páru atomů alkalických kovů je

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

kde průřez spinové výměny pro alkalické kovy, jako jsou K, Rb a Cs, je^[2]

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

a kde ${ displaystyle n}$ je hustota par a ${ displaystyle { bar {v}}}$ je průměrná relativní rychlost daná vztahem Distribuce Maxwell – Boltzmann:

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

kde ${ displaystyle R}$ je konstanta ideálního plynu, ${ displaystyle T}$ je teplota a ${ displaystyle m}$ je molární hmotnost atomů.

Reference