Спиновое эхо

В 1949 году американский студент-дипломник Эрвин Хан впервые наблюдал спиновое эхо. Оно возникало в результате воздействия на намагниченное вещество двух радиоимпульсов магнитного поля с задержкой во времени (рис. 2.1). В греческой мифологии Эхо - нимфа, которая была из-за своей болтливости наказана женой Зевса Герой: она не могла вести разговор, а могла лишь повторять чужие слова. Эхо влюбилась в Нарцисса, однако не могла с ним разумно говорить и умерла от неразделенной любви. От нее остался лишь один голос…

Рис. 2.1 Временная диаграмма возбуждения двухимпульсного эха

В этом мифе древние пытались объяснить физическое явление эхо, заключающееся в отражении звуковых волн от препятствия. Аналогичные явления могут происходить и с радиоволнами. Однако спиновое эхо принципиально отличается от линейного эха отражательного типа. Для его существования не требуется волн и препятствий. Необходимыми условиями существования нелинейного эха являются наличие нелинейного взаимодействия поля с веществом, а также наличие неоднородности некоторых параметров вещества.

Первое время спиновое эхо использовалось физиками в качестве импульсного метода наблюдения сигналов ядерного магнитного резонанса (ЯМР), имевшего более высокую чувствительность по сравнению со стационарным методом наблюдения сигналов ЯМР. Однако уже в 1955 г. в США появились первые публикации по созданию управляемых линий задержки радиосигналов на основе спинового эха. Эти работы составили основу обзора Н.М. Померанцева в журнале "Успехи физических наук" в январе 1958 г.

В данном разделе описываются методы анализа эхо-откликов, основанные на формализме переходной матрицы состояния системы.