C. Trong polytype 2H1, cỏc thụng số cấu trỳc này thay đổi từ 1,8o đến
2.4.2. Phƣơng phỏp phổ cộng hƣởng từ hạt nhõn NMR
Khi cỏc hạt nhõn nguyờn tử cú momen spin nhõn I 0 và momen từ nhõn N cú giỏ trị bằng γN. ħ. I (ở đõy N là tỷ số hồi chuyển từ, βN là magneton Bor nhõn) được đặt vào trong một từ
trường ngoài H0 thỡ cú sự tương tỏc giữa Ho và N. Cỏc giỏ trị năng lượng tương tỏc E tương ứng với cỏc giỏ trị riờng của Hamintonien H . Nếu hướng của từ trường ngoài H0 và hướng của momen từ nhõn trựng nhau thỡ giỏ trị năng lượng tương tỏc là :
E = N..Iz.H (2.10) hay
E = gN.N.Iz.H (2.11) (g
Nghĩa là với một giỏ trị của H cú một giỏ trị E hay nhõn chứa đựng cỏc mức năng lượng Zeeman hạt nhõn. Cỏc giỏ trị năng lượng này tương ứng với năng lượng của cỏc bức xạ cao tần: E= h. gN.N.Iz.H
(2.12)
Khi cho cỏc hạt nhõn này hấp thụ năng lượng bức xạ cao tần sẽ dẫn tới cộng hưởng. Đú cũng là nguyờn tắc mỏy cộng hưởng từ hạt nhõn (hỡnh 2.3).
Mỏy dao động sinh ra từ trường quay H1 cú giỏ trị biến đổi, tần số cao . Khi nhõn hấp thụ năng lượng, spin nhõn chuyển từ trạng thỏi thấp lờn trạng thỏi cao và tỏch mức năng lượng. Nếu momen spin nhõn là I thỡ số mức tỏch là mI = 2I+1. Thớ dụ hạt nhõn 27
Al cú I = 5/2. Khi nú hấp thụ năng lượng cao tần sẽ tỏch thành (2 . 5)/2 + 1 = 6 mức năng lượng khỏc nhau. Người ta đó chứng minh được rằng sự chờnh lệch mật độ giữa hai mức năng lượng liền nhau càng lớn khi từ trường ngoài tỏc dụng vào càng mạnh và nhiệt độ càng thấp. Mà cường độ tớn hiệu cộng hưởng từ tỷ lệ với hiệu số mật độ giữa hai mức năng lượng liền nhau nờn trong thực tế nghiờn cứu NMR phải thực hiện ở :
- Nhiệt độ thấp
- Từ trường cao (càng cao càng tốt)
má y d a o độ n g N S Đ ETECTOR 6 1 4 5 Ho 7 má y g h i ph ổ NMR mẫu 2 3 1. n a m c h âm v ĩn h c ử u 2. ố n g đự n g mẫu 3. c u ộ n c ả m ứn g 4. má y d a o độ n g ph á t só n g c a o t ần 5. c u ộ n c a o t ần 6. Det ec t o r 7. má y g h i ph ổ n mr I Hỡnh 2.3: Nguyờn tắc tạo nờn phổ NMR.
Trong thực tế, từ trường hiệu dụng tỏc dụng lờn hạt nhõn chỉ là một phần từ trường tỏc dụng lờn hệ thống nguyờn tử chứa nhõn đú vỡ cỏc electron của nguyờn tử gõy nờn một từ trường riờng chống lại từ trường ngoài. Đú chớnh là hằng số chắn màn σ, ppm. Để đỏnh giỏ sự thay đổi của hằng số chắn màn σ, người ta đưa ra đại lượng độ chuyển dịch húa học δ so với chất chuẩn.
δ = chuan chuan chuan , ppm (2.13)