Interacciones hiperfinas de impurezas en sólidos Dr. Alberto F. Pasquevich Departamento de Física Universidad Nacional de La Plata

Estudios de Física de Estado Sólido mediante Correlaciones Angulares Perturbadas Dr. Alberto F. Pasquevich Departamento de Física Universidad Nacional de La Plata

Alberto F. Pasquevich Departamento de Física Universidad Nacional de La Plata. La Plata - Argentina

Equipo de Correlaciones Angulares Perturbadas

DESCRIPCIÓN NAIVE (SEMI-CLÁSICA) DE LA TÉCNICA PAC 11 22 11 22 I V ZZ

11 22 11 22 I 11 2 2 33 I=5/2 subestados m Orientación del espín al tiempo t  Q   I/  t  V ZZ Orientación del espín al tiempo t +  t V ZZ I(t+  t) QQ DESCRIPCIÓN NAIVE (SEMI-CLÁSICA) DE LA TÉCNICA PAC

Las correlaciones angulares direccionales fueron predichas en el año 1940 por Hamilton y comprobadas experimentalmente por Brady y Deutsch en los años La influencia de los campos extranucleares sobre la correlación angular fue estudiada por Goertzel en 1946 y la primera sonda utilizada fue el 111 Cd [Aeppli, 1951].

Interacción cuadrupolar eléctrica.

Tensor Gradiente de Campo Eléctrico

I = 5/2  = 0

Vzz = 0  = 0  = 0,3  = 0,7  =1,0

 = 0  = 0.05  = 0,10  = 0,15

Espectros R(t) de 181 Ta en K 2 ZrF 6 tomados con equipos con diferente resolución temporal: a) CsF (~ 0,8 ns); b) NaI(Tl) (~ 3 ns) Martinez, 1981

Interacción Magnética

A comparison between PAC and its sister MS Advantages of PAC, It is insensitive to temperature, in contrast to MS, where the recoilless fraction is strongly temperature dependent and prevents using MS at too high temperatures. The amount of probe nuclei which is needed, is orders of magnitude lower than for MS. An absolute amount of PAC probes is sufficient. Hence, if the studied nucleus represents an impurity in a material, it has negligible effect on the matrix.

A comparison between PAC and its sister MS Disadvantages, If interactions become too strong, the oscillations in R(t) become too fast to detect. If the interaction is too weak, a single oscillation takes longer than the time interval where enough statistics can be gathered. This determines the lower limit of the detectable interaction strengths. In MS only such a lower limit is present. Another advantage of MS is that it can measure the s- electron density in the nucleus by the isomer shift, a quantity not probed by PAC.

A comparison between PAC and its sister MS Finally, PAC is suited for some nuclei, which are inaccessible by MS and vice versa (the most common PAC-nuclei are 111 Cd [parent 111 In], 181 Ta [parent 181 Hf] and 100 Pd [parent 100 Rh]). The above aspects of PAC and MS indicate complementarily of using the two methods.

t(ns)

true stop and start

Espectrómetros PAC de 4 Detectores (lógica slow-fast) Depto. de Física, La Plata ISKP, Bonn

(1) evap. 111 InCl 3 (6)Target (2) Separación isotópica

Instituut voor Kern- en Stralingsfysica Leuven - Brussels (2003)