顺磁位移英文解释翻译、顺磁位移的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 paramagnetic shift
分词翻译:
顺的英语翻译:
arrange; in sequence; in the same direction as; obey; put in order; suitable
磁位移的英语翻译:
【电】 magnetic displacement
专业解析
顺磁位移(Paramagnetic Shift)是核磁共振(NMR)波谱学中的重要概念,指顺磁性物质中原子核的共振频率相对于抗磁性参照物发生的偏移现象。其核心机制源于未成对电子与原子核磁矩间的相互作用,导致局部磁场增强,具体表现为:
一、基本定义与机制
- 顺磁性来源:物质含有未成对电子(如过渡金属离子、自由基),其自旋磁矩在外磁场作用下定向排列,产生附加磁场 。
- 位移方向:顺磁位移通常导致NMR信号向低场方向移动(化学位移值δ增大),与抗磁位移(高场移动)相反 。
- 作用机制:
- 接触位移(Contact Shift):未成对电子自旋密度通过化学键传递至原子核,直接调制核的共振频率,满足公式:
$$
delta^{text{con}} = frac{A}{gamma_N hbar} frac{mu_B g S(S+1)}{3gamma_k k_B T}
$$
其中A为超精细耦合常数,γₙ为核旋磁比 。
- 伪接触位移(Pseudocontact Shift):由电子磁矩的空间各向异性产生,与分子几何构型相关:
$$
delta^{text{pc}} = frac{1}{12pi r} left[ Delta chi{text{ax}} (3costheta-1) + Delta chi{text{rh}} sintheta cos2phi right]
$$
r为核与金属中心距离,θ、φ为极角 。
二、关键影响因素
- 温度依赖性:位移大小与温度成反比(居里定律),高温时位移减弱 。
- 电子自旋弛豫:电子快速弛豫可显著窄化NMR谱线,使顺磁位移可观测(如镧系离子体系)。
- 配体结构:配位原子类型、分子对称性影响电子-核耦合强度及位移方向 。
三、应用领域
- 生物大分子结构:解析顺磁金属蛋白(如血红蛋白、超氧化物歧化酶)的活性中心构象 。
- 材料表征:研究磁性材料(如单分子磁体、MOFs)的电子结构及磁交换机制 。
- 药物设计:利用顺磁标记技术探测蛋白质-配体相互作用界面 。
参考文献
- Bertini, I., et al. NMR of Paramagnetic Molecules: Principles and Applications. Elsevier (2017).
- Solomon, I. "Relaxation Processes in a System of Two Spins." Physical Review99, 559 (1955).
- Abragam, A. The Principles of Nuclear Magnetism. Oxford University Press (1961).
- Luz, Z., & Shulman, R. G. "Theory of Pseudocontact Shift in Nuclear Magnetic Resonance." Journal of Chemical Physics43, 3750 (1965).
- Otting, G. "NMR Studies of Water Bound to Biological Molecules." Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy31, 259 (1997).
网络扩展解释
顺磁位移是材料在外加磁场作用下,因顺磁性效应引发的几何形变现象,具体解释如下:
1.基本定义
顺磁位移指顺磁性材料在磁化过程中,内部磁矩定向排列导致材料发生长度或体积变化的现象。这种形变与材料内部磁矩对外磁场的响应程度直接相关。
2.物理机制
- 顺磁效应:顺磁性材料中的原子或离子磁矩在外磁场作用下部分沿磁场方向排列,产生磁化(磁化率为正值)。
- 形变成因:磁矩的有序排列改变了材料内部的原子间距或晶格结构,从而引发宏观尺度的伸缩形变。例如,材料长度可能随磁场增强而延伸或收缩。
3.量化参数
磁位移常数(λ)是衡量形变程度的关键参数,计算公式为:
$$
λ = frac{ΔL}{L}
$$
其中,(ΔL)为长度变化量,(L)为原长度。常见材料的λ值约为 (10^{-6} sim 10^{-5}),而稀土合金可达传统材料的千倍以上。
4.应用领域
- 精密传感器:利用微小形变转化为电信号,用于磁场或压力检测。
- 智能材料:开发磁致伸缩器件,如声呐换能器、微位移控制器等。
5.与其他磁性的区别
顺磁位移专属于顺磁性材料,而铁磁性材料因存在自发磁化,形变更显著(如磁致伸缩效应)。抗磁性材料(磁化率为负)则几乎不发生此类形变。
如需进一步了解顺磁位移的微观理论(如电子轨道耦合对形变的影响),可参考专业磁学文献。
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