Влияние магнитных полей на элементарные процессы в конденсированной фазе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

РГб од

На правах рукописи

КУБАРЕВЛ ИРИНА СЕРГЕЕВНА

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЕ

(01.04.02 - Теоретическая физика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фюико • математических наук

Мдеква • 1996 г.

Работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доцент Колыреико В.Н,

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Кумпаненко И.В, докюрфюико-иатематачоскикнаук Чуханов Н.В.

Ведущая организация:

I

Институт энергетических проблем химической физики РАН (г.Москва)

Защита диссертации состоится " •'Сс^ОмЛ_1996 г.

в ^Лл^Р-и час. на заседании диссертационного совета К 0S3.22.0l в Российское университет« дружбы народов, по адресу: 117198, г.Москва, ул. Орджоникидзе,.), ауд.

С диссертацией иожно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу; 117198, г.Москва, ул. Ыкклухи-Макгяш, 6.

Автореферат диссертации разослан г*Сс4Х&_1996 г.

Ученый сск] члирь Ансоцпъцио иного совета кандидат фюико-матсматнческих

наук, доцйп Санюк В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

Последние десятилетия характеризуются обращением все большего числа исследователей к проблеме влияния магнитного поля на элементарные процессы в конденсированной фазе (в твердых молекулярных телах и в жидких растворах). В эти годы были открыты и поняты некоторые механизмы влияния магнитного поля на молекулярном уровне, что позволило поставить эту проблему на прочную научную основу. Большое развитие получили методы исследования механизма неравновесных процессов, идущих на молекулярном уровне с участием парамагнитных частиц, основанные на модуляции внешним магнитным пол Л скорости этих процессов. Чувствительностью к магнитному полю обладают реакции* в ходе которых образуется пара (или комплекс) реалфующих друг с другом парамагнитных частиц (радикалов, ион-радикалов, трнплетных молекул и т. д.). Изучение таких промежуточных, короткоживущих состояний, время жизни которых меньше времени спин-решсточной релаксации, и является одной из "центральных проблем хниической физики.

Обнаружение механизмов влияния постоянного и переменного магнитных полей на скорости элементарных процессов открыло принципиально новые возможности для исследования промежуточных, короткоживущих состояний, определяющих во многих случаях кинетику сложных многостадийных гомогенных и гетерогенных химических реакций. Одним из методов изучения проблем химической физики является спектроскопия РИДМР (RYOMR -. Reaction Yield Detected Magnetic Resonance - магнитный резонанс, детектируемый по выходу продуктов реакции), позволяющий нсслеяовать бысгропротекающие процессы и реакции, характерные времена которых меньше времени спнн-решегочной релаксации. С помощью спектроскопии РИДМР можно не только регистрировать хороткоживушие пары парамагнитных частиц, но и определять их структуру, время жизни, такие параметры, как Ag , константы СТВ, получать яифорнацню о роли промежуточных пар частиц и процессах переноса электрона и энергии в веществе и т, д.

Анализ экспериментальных и теоретических результатов по применению спектроскопии РИДМР свидетельствует о большой информативности этого нового направления в магнитной

радиоспектроскопии, что и определяет перспективность его для исследования широкого класса задач химической физики.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Целью диссертационной работы является:

1. Построение метода расчега, более приспособленного, чем »шестые традиционные методы, к исследованию задач но иагнитньш эффектам и РИДМР-спектроскопии с вреыенным разрешением и применение его для конкретных задач.

2. Проверка предлагаемого метода на задачах по спектроскопии РИДМР, решенных ранеетрадиционными него дамп.

3- Изучение спектров квантовых биений и спектров РИДМР для обнаружения структурной перестройки в комплексах парамагнитных частиц, происходящей за время их жизни (в случаях » СТВ-иеханизмов спиновой конверсии).

4. Исследование обменного механизма спиновой конверсии на примере простейшего парамагнитного комплекса. Моделирование валютного спинового катализа.

5. Интерпретация эффекта влияния постоянного магнитного поля на образование трк плотного дифешшметилена в твердой фазе.

6. Рассмотрение импульсного воздействия переменного магнитного поля на спектры квантовых биений и на скорость вероятности рекомбинации РП.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Научная новизна работы состоит в том, что предлагается метод расчета магнитных эффектов, основанный . на использовании слинолнчоского решения стохастического уравнения Лиувилля и уравнения двюкения для оператора эволюции спиновой системы, который более удобен (по сравнению с традиционными) для решения задач по РИДМР-сиекгроскопии с временный разрешением, При расчете спектров РИДМР и спектров квантовых биений данный метод приводит к уменьшению числа связанных уравнений, необходимых для получения конечного результата, в 4Й раз (где N - число связанных уравнений в традиционном методе).

Показано, что этот кегод позволяет решить широкий круг задач по РПДМР-спгктроскошш и магнитным эффектам.

Предсказан и интерпретирован эффект "возгорания" сигнала квантовых биений, заключающийся в увеличении его интенсивности на бблыних времени под влиянием переменного магнитного поля (для РП с еннглетным и триплетным предшественником).

Предсказана возможность управления эффектом "возгорания" сигнала квантовых биений с помощью импульсного воздействия переменного магнитного поля, что позволяет использовать их для определения момента и факта структурной перестройки, произошедшей за время жизни промежуточного комплекса парамагнитных частиц. Показано, что импульсные методы воздействия могут быть применены для изменения вероятности рекомбинации РП.

Показана высокая чувствительность спектров РИДМР и спектров свантовых биений к структурным изменениям в комплексах 1араиал1итных частиц, достаточная для их экспериментального обнаружения.

НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

Предложенный в диссертации метод может быть использован для решения многочисленных задач по спектроскопии РИДМР с временным >азрешениец.

Полученные результаты представляют практический ' интерес, юсхольку дают возможность боле« детально изучать промежуточные ороткожнвущие стадии химических и биологических процессов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Основные результаты диссертационной работы докладывались с< бсуждалнсъ на:

- XXX - XXXII Ежегодных научных конференциях факультета изико-изтеиатнчесхнх и естественных наук РУДН (1994 -1996 г.г.)

- Ежегодной паучкой конференции Института химической физики и. Н.Н.Семенова РАН (15-17 нарта 1995 г.)

Мскотук ародиой конференции "Математика, компьютер, ирлзозанк«" (г. Дубна, 29 января - 3 февраля 3996 т.)

- наулшх семинарах кафедры экспериментальной физики РУДН 995 г.).

ПУБЛИКАЦИИ.

Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 10 научных работах (из них одна в международном издании), список которых приводится в конце автореферата.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы составляет ¿54 страницу, включая рисунке; библиография насчитывает наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы, излагаются цели и задачи диссертации и дается краткое описание содержания каждой главы.

Первая глава является обзорной. В ней дается обзор основных работ по магнитным эффектам и спектроскопии РИДМР. Коротко излагается вопрос о происхождении и природе магнитных эффектов и говорится об основных механизмах интеркомбинационной спиновой конверсии. Обсуждается математическая модель, применяемая при решении поставленных задач - модель клепки, и основное уравнение, используемое при решении данного класса задач - стохастическое уравнение Л иувилля.

¡Во второй главе предлагается метод расчета магнитных эффектов и спектров РИДМР для коротхожнвущих, промежуточных комплексов парамагнитных часгиц. Этот метод особенно удобен для задач по спектроскопии РИДМР с временным разрешением. Он основан на нопользоиании формального решения стохастического уравнения Л|гувилля, которое для широкого круга задач может быть представлено в

С помодью оператора эволюции 0, который сопоставляется нсэры итопому оператору X и удовлетворяет уравнению движения

биде:

(I)

(2)

Оператор X(i) является иеэрмитовым, поскольку к эрмитовому спин-гамильтониану произвольной спиновой системы добавлены неэрмитовые члены, связанные с процессами распада и превращении в комплексе.

Изложение предлагаемого метода проще всего провести на примере РП без магнитных ядер (т. е. с Ag - механизмом спиновой конверсии). Вычисления производятся в полносниновом базисе. При исследовании синглетного канала для получения необходимой информации достаточно вычислить /ц,(/) = /5<3(0, т. е. всего одну функцию. Используя традиционный метод решения, необходимо даже в этом случае решить связанную систему из 16-ти уравнений для функций pm(t) (ш, п =1,2,3,4),

входящих в (I). Новый же подход значительно сокращает число необходимых уравнений.

Введем вспомогательные функции

G^O = {n\U{t)\m), (4)

где |п), [«) - базисные спиновые функции. С помощью этих функций

цожио выразить необходимые для расчета матричные элементы матрицы плотности Д/) при любой предшественнике и для любого канала выхода радикальной реакции. Так, для сннгпепюго, триплепюго и случайного предшественников /ц, (/) имеет, соответственно, вид:

¡адГ

(5)

Нас будут также интересовать выражения для вероятности рекомбинации по синглегнону каналу для синглетного и триплепюго предшественников:

fF/ = 2Я,- ]sp{ps]it))dt = 2 Hs ■ ]&{t)dt = 2 Hs ■ ]|<7u(r)jV/

if; = 2 Hs. со л = I hs£ ]\ou (Of ch

0 Я'Зо

Функции (5^,(0 удовлетворяют уравкениям движения, которые непосредственно вытекают из (2). Далее показывается, что вся совокупность этих функций удовлетворяет одной системе 4-х

дифференциальных уравнений первого порядка, причем определенные 1рунпы этих функции представляют собой разные наборы решений этой системы, соответствующие различным начальным условиям.

Действительно, рассмотрим, например, функцию 0^(1)- (1|1/(*)|т) и

состаяим для нее равнение движения:

4 4 (6)

4»! Ы

Видно, чго при составлении уравнения движения для <7и(/) возникают новые функции: 01я(/), 0Угч(/), 04л(/). Составляя уравнения движения и для этих функций, получим замкнутую систему 4-х связанных уравнений первого порядка:

Л7, di

£л&=■+ *п<?1т 4 + *»°4я

Л?

+ + +

(7)

Л

с начальными условиями G„„(0) = Поскольку матричные элементы X , определяющие систему равнений (7), не зависят от индекса т, то, полагая ш-1,2,3,4 , поя/чаем четыре разных набора решений одной и той же силеиы уравнений, соответствующие разным начальным условиям, что и решадг поставленную задачу.

В частном случае, когда операторы Я(/) и V(l) коммутируют (а это

всегда имеет место, если X не зависит от времчни, так как тогда из (2) еледул, 'fro U(t) = е.хр{—r'/)f); заметим, что такая ситуация реализуется для 7дЛмЧ по спектроскопии РИДМР)), то уравнение для (?,„(/) может быть записано i вице:

f (8) «..I

В этом случае ситуация упрощается; полагая m=l,2,3,4, полумаем замкнутую систему 4-х связанных уравнений для функций <7ц> <7|2. С/,,, Gu, которые сразу определяют /4,(0 для всех

предшественников. Эта система имеет вид:

»-7'1 = *12<7|| + *22^12 + ^32^13 4 ^J^U сЮ (У>

Однако и в общей случае задача сводится к рассмотрению одной связанной системы только 4-х уравнении, т. к. как каждый раз такая система рассматривается независимо. Традиционный же подход вед« к связанной системе из 16-тн уравнении, даже в том случае, если нужна только одна функция.

Для системы РП, содержащих магнитные ядра, в секулярном приближении достаточно в системах (7) и (9) провести замену G —\ \ где индексы jk нумеруют различные подансамбли РП, отвечающие соответствующим наборам ядерных квантовых чисел. Каждый такой подансамбль рассматривается независимо и, таким образом, задача вновь сводится к решению системы 4-х связанных уравнений.

Далее в этой же главе предлагается применение нового метода для круга задач, для которых не удается избавиться от временной зависимости в гамильтониане. Рассматривается вариант теории возмущений для данного метода.

В конце второй главы приводится несколько примеров применения нового подхода к различным конкретным спиновым системам, таким, как система двух триплетов (Т+Т), система (Т+Ог), триллетная модель.

Третья глава иллюстрирует применение предлагаемого метода к расчету магнитных эффектов и спектров РИДМР. Сначала на примере нескольких задач по спектроскопии ГИДМР, решенных ранее традиционным методом, была npoBqiena правильность нового подхода. Производился расчет спектров РИДМР для PII с магнитными ядрами и для РГ1 без магнитных ядер. Как я предполагалось, результаты полностью совпали.

Далее в этой главе идет речь о явлении квантовых биений, суть которого состоит в периодически меняющейся заселенности синглегного состояния (S~Ta - переходы). Такие переходы происходят в РП с частотами, определяемыми как сверхтонким взаимодействием между неспаренными электронами пары и магнитными ядрами (СТВ-неханизм), так и различием в зееыановских частотах между радикалами пары (Ag-механизм). Рассматривается влияние переменного магнитного поля на сигнаяы квантовых биений. Представлены результаты для обоих механизмов.

Новый подход является очень удобным для изучения биений, так как непосредственно дает вреиеннбе решение стохастического уравнения Лиувилля f(t), а квантовые биения есть ничто иное, как изменение во времени заселенности сиаглетного состояния

Для РП с сингаетным предшественником получен и интерпретирован эффект "возгорания" сигнала биений на больших временах под влиянием переменного магнитного поля (рис.1). Для РП с триплетным предшественником получен эффект увеличения интегральной интенсивности сигнала (p»ic.2).

Vue. I. "Возгорание" сигнала биений под влиянием магнитного поля Я, для РП с (-инглегным предшественником. Параметры: Я0 = 4000 э, J-0, g = 2.0048 э, g1 = 1.9998 э, Их = 0 (1). 4.4 э (2), Hs = 1.5 э, Hd - 0.567

0.20 п

0.15

0.10 -

0.05 -

0.00

1. но

40

80

120

Рис.2. Влияние переменного магнитного ноля на сисктры биений для РП сгриплетныи предшественником: Я, = 0 (1), 4.2 э (2). Параметры системы такие же, как и для рис. I.

Предлагается модель оптически индуцированной спиновой конверсии, когда под влиянием лазерного облучения скачком меняется до некоторого нового значения g-фaктop одного из радикалов пары, начальное состояние которой - синглстпое. Задача заключается в -исследовании влияния такого изменения на спектры РИДМР и спектры квантовых биений. Применение нового метода приводит к использованию

с мок мы уравнении (7), в которой нужно положить т=1 (сннглепидй предшественник). Показана чувствительность спектров к такому изменению.

Расс ыагрип.нлся модель структурной перестройки, происходящей за яр'?м* жизни комплекса ш парамагнитных частиц. Такая перестройка (подход прогона, перемещение а гомон водорода в новые положения и т. ц.) «ожег слиропаждаться измененном мапииной структуры в комплексе, т. с. приводить к изменению постоянных СТВ. Такую ситуацию можно еыодеднролаи. на примере РП с одним мапшшым ядром (в секулярном приближении). Дли расчета вновь следует обратиться к системе (7), совершил предварительно замену <7->0<',), X -> {_/ — 1» 2) и положив т=1, Прачемонпрпршинл высокая чувствительность спектров РИДМР и спектров квднюпых биений к такого рода изменениям.

Далее в "лой главе демонстрируется применение нового подхода к более сложной, чем пара парамагнитных часпщ, системе - к простейшему нарлмапппному комплексу (РП + ПЦ) - радикальная пара и пара магн.ч план ценгр Предлагается модель маппгпюго спинового кшхгита, когда парамагнитный центр, не изменяя своих свойств, осутеоплиет обменный механизм спиновой конверсии со сколь угодно большим К'.-ди'кчлт'.ч РП н увеличивает выход радикалов из кле!кн в р.юп'.сф. Показано, чго такое какилгтическое действие ПЦ наиболее •)ффсктияно для гак н.пьпиемых скрытых Г11 (у которых где

И5 - ко на-.и г га скорости рекомбинации, Н^ - константа скорости диссоциации). ">1и пары, при наличии такого ПЦ, могуг активно включиться ь протекающий химический процесс.

В этом случае выражение для всрояпюсги рекомбинации пи ест вид:

2//,-/(л, + Л»)Й = М(и,(')|5^¡и,.,',/)!2 ♦ ¡ад^ад^л (10)

о о

В общем виде задача требует применения численных методов расчега. Из уравнений, определяющих функции (7,, и (751 , следуют для них чисто нулевые решения, а для функций О",, и (7„ в самом общем случае анизотропного обмена получается две системы по четыре уравнения кавдал, В случае изотропного обмена задача несколько упрощается и дня функций О',, и (?,, получаем две системы по три уравнения. В наиболее простом случае предельной анизотропии (тшноиское приближение) число уравнений в каждой из двух сиск-и

сокращается до двух. и таком нриолижсшш ' задача допускает аналитическое решение. С учетом яшюго вида гамильтониана эти системы имеют вид:

л

.(3)

(II)

Л 4 2 2

Л

__уliÀ--¡.о -П.©., 2 2 *J " 4

.ъ? ; //

где л^11 = — • //0, g, - g-фактор спина ПЦ, J, -, - обменный ннтрал S»

одного из радикалов РИ с Ш (,

В результате дня вероятности )КЛ. было получено выражение (13).

= - ехр( 'р", + - ♦ //J(co^r) - ^£g«m>r)>,] j

2HS + Hd { 2,i JJ

где r=/| - lj - ишервал времени, в течение которого действует обменное

взаимодействие с ПЦ, q- ,1—1----- .

4 V16 4

Мерой каталитического воздействия Г1Ц может служить отношение:

1 - (г Г1Ц) , 2Яс

1 -Ws (без П Ц)

« [ f ■ cx|)|"/|(2//s + Hd)sV x] (14)

jïj

/г

где х - цт. Выражение (14) имеет при — наибольшее значение и

может достигать нескольких порядков при малых значениях /, (т. е. при быстром включении обменного взаимодействия).

В конце этой главы рассматривается задача о влиянии постоянного магнитного поля на выход триплетов. Для ее решения вновь используется новый подход, который применяется в данном случае к триплетной модели. Задача сводится к решению системы трех связанных уравнений, в то время как традиционный метод приводит к системе 9-ти уравнений. Получено качественное согласие с экспериментом.

Чстмртн» r.iaíu посвящена изучению импульсного воздействия переменною магнитного поля на ансамбли радикальных пар. Рассматриваются спектры кванговых биений в этих условиях. Такое воздействие модулируется в виде прямоугольных импульсов заданной интенсивности, таким образом, помимо осцилляции суптовой частотой û>, имеется еще и модуляция амплитуды: Я, = Я,(/).

Фиш ¡сски.Ч смысл импульсного воздействия магнитного поля на РП состоит в том, что при тагом воздействии появляется возможность управления рскомбинаниоиным каналом превращения. Так, в случае отлетного предшественника, с помощью подходящего импульса можно, масс.1 tu н инертные к рекомбинации триплешыи ^-состояния, "»ахонссрпнровап." РГ1 (тем более успешно, чем менее эффективен канал диссоциации). Перепели эти состояния через некоторое время вторым импульсом в Г0-состояние, мы снова открываем канал рекомбинации, т. е. по;тучаеы возгорание сигнала квантовых биений. В случае же триплстного пр^щисстиешшка для управления процессом возгорания достаточно одного импульса. С помощью этого импульса можно получить значительное возгорание на достаточно больших временах, переводя с его помощью заселяемые в начальный момент ^-состояния в состояние 7J. Эффект тем более заметен, чем лучше выполняется соотношение fís >> Hj. На рие.З и рис.4 показан эффект "возгорания" сигнала для PII с синглепшы и трнплетным предшественником, соответственно.

Рис.3. "Возгорание" сигнала биений для РП с синплетиым предшественником. Параметры: g, = 2.0043, g1 =2.0003. Я, =23э, Н4 - 0.002 о, Hs = 2.5.9, J0, в>= //„ = 10000 э.

0.25 q

0.05 :

'(V>r........M Ш.ЦУ,. ■.,

50 100 150 200

РисЛ. "Возгорание" сигнала биений для РП с триплегным предшественником. Параметры: g, =2.0073, g, = 1.9923, H, ~ 20:), Hd = 0.002 э, ffs - 2.5 э. J = 0. <ы= //0 = 10000 э.

Показано также, что импульсные методы воздействия могут быть применены для изменения вероятности рекомбинации и для проявления "скрытых" РП. С помощью одного импульса уменьшается вероятность рекомбинации РП, рожденных в синглетном состоянии. Тем самым увеличивается их выход в раствор. Это может быть необходимо, например, для достижения пороговой концентрации РП, для начала цепного процесса или для выполнения этими радикалами роли ингибиторов по отношению к другим радикалам. Для PFI, возникающих в триплетом состоянии, получен эффект увеличения вероятности рекомбинации, который может быть использован для предотвращения нежелательного выхода Pli в раствор.

Существенно, что использование коротких (порядка нескольких наносекунд) импульсов переменного магнитного поля позволяет применять относительно высокие интенсивности возбуждения, не вызывая нагревания образца, т. е. при импульсной подаче СВЧ мощности можно использовать большие значения /У,.

1) шклю-кстш перечислены основные результаты, полученные п диссертации, >:ор<>!>:о говорится о перспективах применения предложенного метода расчета нашитых эффектов.

ОСНОВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Предложен метод расчета каппкных эффектов и спектров РИДМР, основанный на использовании символического решении стохастического уравнения Лиувнлля. Этот метод не только уменьшает количество счшаипых уранненин, необходимых для иол>чсиия конечного регул'.тли, но и кнпнс!ся удобным при обобщениях моделей комплекса, при включении новых взаимодействий с окружение«. Все перечисленные ниже результаты получены с помощью данного метода.

2. Дня апробации ыщон был применен к некоторый задачам по спектроскопии РИДМР, решение которых было получено ранее традиционным методом. Показано, что предлагаемый метод полностью ноощкж шо,тит прежние результаты.

3. Наряду с обычными спектрами РИДМР исследованы спектры квантовых биений. Показано, что эти спектры очень чувствительны К изменению параметров спнн-гашшьтониана н клетки и могут быть использованы для исследования превращений, происходящих в комплексах парамагнитных частиц за время житии проксжуточного состояния. Численные оценки поди^ждают, что этой чувствительности цостан>чио лчя экспериментального обнаружения эффекта уже в настоящее время.

•I. Предсказан н мптрпретнроиан эффект "возгорания" сигнала квантовых биении на больших временах под влиянием переменного магнитного поля для РП, рожденных в симглстном состоянии. Для РП с триплстныи ирс,чшсс1вси!1п>,0ы получен эффект увеличения интехральной интенсивности сигнала п соответствии с известными литературными ранними.

5. Рассмотрена модель оптически индуцированной спиновой конверсии, в которой предполагается скачкообразное изменение £-фактора одного ю радикалов нары под влиянием излучения. Показана ч>т»ств1П'СЭ1Ы1ость как обычных спектров РИДМР, так и спектров квантовых биений к такому изменению, что тчяоляст обнаружить эхо экспериментально.

6. С помощью спектров РИДМР н спектрон кваитоям»: биений исследованы процессы аруктурных перестроек, происходящих в промежуточных короткожинушнх комплексах п.ф.ш.киишых частиц ).« время их жизни. Показана чувствительность спектров к таким изменении ы. достаточная для их экспериментального обнаружения.

7. Предложена модель магнитного спинового кагсшиза на примере простейшего парамагнитного комплекса (РИ-Ч1Ц). Показано, что каталитическое действие ПЦ наиболее эффективно для «¡клик РП.

8. Произведен расчет влияния постоянного магнитного поля на образование тршшетиого ди фен ил мешки а в твердой фазе. Подучено качественное согласие с экспериментом.

9. Рассмотрено импульсное влияние переменного магнитною ноля на скорость рекомбинации РП. Показано, что существует позможносп. управления процессом "возгорания", т. е. получение увеличения интенсивности енгнла биений на нужных, более далеких временах (в пределах времени еппн-рошеючной релаксации).

10. Показано, что с помощью импульсного воздействия можно изменять вероятность рекомбинации РП, Для РП, рожденных в сиш летном состоянии, получен эффект уменьшения вероятности рекомбинации, т. с. увеличения их выхода в раствор. Для РП, возникающих » триплетом состоянии, получен' эффект увеличения вероятности рекомбинации, который иожет бьпь использован для предотвращения нежелательного выхода РП в раствор.

Эти эффекта могут быть использованы идя исследования широкого класса задач химической и биологической физики

11. Продемонстрирована возможность определения момента и факта структурной перестройки с помощью импульсного воздействия переменного магнитного поля (как для РП без магнитных ядер, так и для РП с магнитными ядрами).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

I. Кубарева И.С., О методе уравнений движения в теории РИДМР спектроскопии // Тезисы докладов XXX научной конференции факультета физико-математических и естественных наук, М.: Изд-во РУДН, 1994.-С. 7.

2. SI. KLubarcv, IS. Kubareva, E.A. Emiakova, The calculation of magnetic cft'ects and RYDMR spcctra for intermediate short-lived complexes of paramagnetic species //Chcniieal Physics Letters, 1995,- V.235, P. 591-595.

3. Кубарева И.С., Козыренко B.H., Ермакова Е.А., Кубарев С.И., Отражение в спектрах РМДМР процессов структурной перестройки в ралихалах, образующих радикальную пару И Тсяисы докладов XXXI научной конференции факультет физико-математических и естественных наук, М.: И1Д во РУДМ, 1995.-Г. 6.

4. Козыренко В.II., Кубарева И.С. .Расчет спектров Р1-ЩМР и эффектов стимулнроианной ядерной поляризации для промежуточных короткожипущих пар парамагнитных частиц // Там же. -С. 7.

5. Куб,чрева Н.С., Козыренко В.Н., Ермакова Е.А., Кубарев С.И., Спектры квантовых биений и их зависимость от параметров спин-гамильтониана и клетки // Там же.-С. 8.

6. Кубарева И.С., Ермакова Е.А., Кубарев С.И., О методе расчета малинных эффектов и спектров РИД MP для промежуточных ко1н.чкоживущих комплексов парамагнитных частиц //Доклады Академии наук, 1995 -Т. 343, Ш. С. 642-645.

7. Кубарев С.И., Кубарева И,С., Ермакова Е.А., К расчету магнитных эффектов и спектров РИДМР для промежуточных корогкожнвуших кон илек сов парамагнитных частиц II Химическая физика, 199S.-T.14, Mi 8.-С. 110-124.

8. Кубарева И.С., Ермакова Е.А., Кубарев С.И. , Математическое моделирование влияния импульсного СВЧ- воздействия на скорость химических и биохимических процессов // Тезисы докладов на Международной конференции "Математика, компьютер, образование", Дубна, 29 января • 3 феврвля 1996. М.: Изд-во МГУ.-С. 69.

9. Кубарева И.С., Козыренко В.Н., Ермакова Е.А., Кубарев С.И., Обменный механизм спиновой конверсии. Спиновый катализ // Тезисы докладов XXXII научной конференции факультета физико-математических и естественных наук, М.: Изд-во РУДН, 1996.-С. .

10. Кубарева И.С., Козыренко В.Н., Ермакова Е.А., Кубарса С.И., Импульсное воздействие переменного магнитиого поля на промежуточные короткожмвущне комплексы парамагнитных частиц // Там же.-С.

Кубарева М.С.

ВЛИЯНИЕ МАГНИ ТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФА)Е.

Предложен метод расчета магнитных эффектов и спектров РИДМР, основанный на использовании символического решения уравнения Лиувилля и уравнения движения для оператора 'лшшоции спиновой системы. Метод применен для расчета' спектров РИДМР и сигналом квантовых биений. Показана их чувсгвизелыюсп. к изменению параметров спин-гаинльтоннана, клетки и интенсивности иагнипюго поля.

Предсказан и шггерпретирован эффект "возгорания" сигнала квантовых биений н показана возаожность управления ни с поношью импульсного переменного малинного поля.

В качестве примера расчета простейшего парами! нитного комплекса рассмотрена и одел ь иагнипюго спинового катализа. Показано, что с поыотцыо ннпульснои) воздействия переменного малинного ноля можно менять вероятность рекомбинации РИ, а также определить моменты структурной перестройки в комплексе парамагнитных частиц.

iCubareva I.S.

A MAGNETIC FIELD EFFECT ON ELEMENTAHY PROCESSES IN CONDENSED PHASE.

A method of calculating magnetic effects and RYDMR spectra, based on the symbolic solution of the Liouville equation and equation оГ motion tor the evolution operator is suggested. The method is applied to the calculation of the quantum beats signals and RYDMR spectra. Its high sensitivity to changes in spin-IIamiltonian, cage parameters and intensity of variable magnetic field is detected.

"Build up" of quantum beats signal is predicted and explained and it is also shown the possibility of control over it with the help of pulsed variable magnetic field.

A magnetic spin catálisis model ¡3 considered as ал example to calculate the simplest paramagnetic complex. It is shown that the probability of HP recombination is variable under pulsed microvawe magnetic field and also it is possible to determine the structural rearrangements in complex of paramagnetic species.

Tun. РУДН За". 191-100,91