順磁位移英文解釋翻譯、順磁位移的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 paramagnetic shift
分詞翻譯:
順的英語翻譯:
arrange; in sequence; in the same direction as; obey; put in order; suitable
磁位移的英語翻譯:
【電】 magnetic displacement
專業解析
順磁位移(Paramagnetic Shift)是核磁共振(NMR)波譜學中的重要概念,指順磁性物質中原子核的共振頻率相對于抗磁性參照物發生的偏移現象。其核心機制源于未成對電子與原子核磁矩間的相互作用,導緻局部磁場增強,具體表現為:
一、基本定義與機制
- 順磁性來源:物質含有未成對電子(如過渡金屬離子、自由基),其自旋磁矩在外磁場作用下定向排列,産生附加磁場 。
- 位移方向:順磁位移通常導緻NMR信號向低場方向移動(化學位移值δ增大),與抗磁位移(高場移動)相反 。
- 作用機制:
- 接觸位移(Contact Shift):未成對電子自旋密度通過化學鍵傳遞至原子核,直接調制核的共振頻率,滿足公式:
$$
delta^{text{con}} = frac{A}{gamma_N hbar} frac{mu_B g S(S+1)}{3gamma_k k_B T}
$$
其中A為超精細耦合常數,γₙ為核旋磁比 。
- 僞接觸位移(Pseudocontact Shift):由電子磁矩的空間各向異性産生,與分子幾何構型相關:
$$
delta^{text{pc}} = frac{1}{12pi r} left[ Delta chi{text{ax}} (3costheta-1) + Delta chi{text{rh}} sintheta cos2phi right]
$$
r為核與金屬中心距離,θ、φ為極角 。
二、關鍵影響因素
- 溫度依賴性:位移大小與溫度成反比(居裡定律),高溫時位移減弱 。
- 電子自旋弛豫:電子快速弛豫可顯著窄化NMR譜線,使順磁位移可觀測(如镧系離子體系)。
- 配體結構:配位原子類型、分子對稱性影響電子-核耦合強度及位移方向 。
三、應用領域
- 生物大分子結構:解析順磁金屬蛋白(如血紅蛋白、超氧化物歧化酶)的活性中心構象 。
- 材料表征:研究磁性材料(如單分子磁體、MOFs)的電子結構及磁交換機制 。
- 藥物設計:利用順磁标記技術探測蛋白質-配體相互作用界面 。
參考文獻
- 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).
網絡擴展解釋
順磁位移是材料在外加磁場作用下,因順磁性效應引發的幾何形變現象,具體解釋如下:
1.基本定義
順磁位移指順磁性材料在磁化過程中,内部磁矩定向排列導緻材料發生長度或體積變化的現象。這種形變與材料内部磁矩對外磁場的響應程度直接相關。
2.物理機制
- 順磁效應:順磁性材料中的原子或離子磁矩在外磁場作用下部分沿磁場方向排列,産生磁化(磁化率為正值)。
- 形變成因:磁矩的有序排列改變了材料内部的原子間距或晶格結構,從而引發宏觀尺度的伸縮形變。例如,材料長度可能隨磁場增強而延伸或收縮。
3.量化參數
磁位移常數(λ)是衡量形變程度的關鍵參數,計算公式為:
$$
λ = frac{ΔL}{L}
$$
其中,(ΔL)為長度變化量,(L)為原長度。常見材料的λ值約為 (10^{-6} sim 10^{-5}),而稀土合金可達傳統材料的千倍以上。
4.應用領域
- 精密傳感器:利用微小形變轉化為電信號,用于磁場或壓力檢測。
- 智能材料:開發磁緻伸縮器件,如聲呐換能器、微位移控制器等。
5.與其他磁性的區别
順磁位移專屬于順磁性材料,而鐵磁性材料因存在自發磁化,形變更顯著(如磁緻伸縮效應)。抗磁性材料(磁化率為負)則幾乎不發生此類形變。
如需進一步了解順磁位移的微觀理論(如電子軌道耦合對形變的影響),可參考專業磁學文獻。
分類
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