Rycerska zmiana

Przesunięcie Knighta to zmiana częstotliwości magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) substancji paramagnetycznej , opublikowana po raz pierwszy w 1949 roku przez fizyka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley , Waltera D. Knighta .

Dla zespołu N spinów w polu indukcji magnetycznej hamiltonian jądrowy dla przesunięcia Knighta jest wyrażony w postaci kartezjańskiej przez: ${\ displaystyle {\ vec {B}}}$

${\ Displaystyle {{\ kapelusz {\ mathcal {H}}} _ {\ tekst {KS}}} = - \ suma \limits _{\mathit {i}}^{N}{{{\gamma}_{\mathit {i}}}\cdot {{\hat {\vec {I}}}_{\mathit {i} }} \ cdot {{\ hat {\ mathbf {K}}} _ {\ mathit {i}}} \ cdot {\ vec {B}}}}, gdzie dla i-tego spinu$ γ ja ^{ \ $\ gamma }_{\mathit {i}}}$ jest $jest$ żyromagnetyczny , wektorem kartezjańskich jądrowego , ${\ Displaystyle {{\ kapelusz {\ mathbf {K}}} _ {i}} = \ lewo ({\ rozpocząć {macierz} {{K} _ {xx}} i {{K} _ {xy}} & {{K}_{xz}}\\{{K}_{yx}}&{{K}_{yy}}&{{K}_{yz}}\\{{K}_{zx} }&{{K}_{zy}}&{{K}_{zz}}\\\end{macierz}}\right)} jest tensorem drugiego rzędu podobnym do tensora$ ekranującego z przesunięciem chemicznym .

Przesunięcie Knighta odnosi się do względnego przesunięcia K w częstotliwości NMR dla atomów metalu (np. sodu) w porównaniu z tymi samymi atomami w środowisku niemetalicznym (np. chlorku sodu ). Zaobserwowane przesunięcie odzwierciedla lokalne pole magnetyczne wytwarzane w jądrze sodu przez namagnesowanie elektronów przewodzących. Średnie pole lokalne w sodzie zwiększa przyłożone pole rezonansowe o około jedną część na 1000. W porównaniu z niemetalicznym chlorkiem sodu pole lokalne jest pomijalne.

Przesunięcie Knighta jest spowodowane elektronami przewodzącymi w metalach. Wprowadzają „dodatkowe” efektywne pole w miejscu jądrowym, ze względu na spinów elektronów przewodzących w obecności pola zewnętrznego. Jest to odpowiedzialne za przesunięcie obserwowane w jądrowym rezonansie magnetycznym. Przesunięcie pochodzi z dwóch źródeł, jednym jest paramagnetyczna podatność na spin Pauliego, drugim są funkcje falowe składowej s w jądrze.

W zależności od struktury elektronicznej przesunięcie Knighta może być zależne od temperatury. Jednak w metalach, które normalnie mają szeroką, pozbawioną cech gęstość elektronową stanów, przesunięcia Knighta są niezależne od temperatury.