This item is provided by the institution :

Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2017 (EN)
Πολωμένα άτομα και μόρια σε μαγνητικό πεδίο
Spin-polarized atoms and molecules in magnetic fields

Καννής, Χρυσοβαλάντης Σ.

Χαραλαμπίδης, Δημήτρης
von Klitzing, Wolf
Ρακιτζής Πέτρος-Θεόδωρος

Η ικανότητα να ελέγχουμε το σπιν των ηλεκτρονίων και των πυρήνων έχει μεγάλη σημασία σε πολλά επιστημονικά και τεχνολογικά πεδία, όπως στην απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (μαγνητική τομογραφία) και στη μελέτη των πυρηνικών αντιδράσεων. Είναι γνωστό ότι πολώνοντας πλήρως τα πυρη¬νικά σπιν στις αντιδράσεις D-T και D- 3He αυξάνεται η ενεργός διατομή της σύντηξης κατά ~50%. Ωστόσο, δεν έχουν παρατηρηθεί ακόμα τέτοια φαινόμε¬να σε πλάσμα, λόγω της έλλειψης πολωμένων ατόμων σε υψηλές πυκνότητες. Πρόσφατα, παράχθηκαν με μοριακή φωτοδιάσπαση πολωμένα άτομα υψηλής πυ¬κνότητας, όμως οι καθιερωμένες (οπτικές) μέθοδοι ανίχνευσης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν καθώς το δείγμα είναι πολύ πυκνό. Επιπλέον, τόσο στις εφαρμογές πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, όσο και στο περιβάλλον των πυρηνικών αντιδραστήρων υπάρχουν υψηλά μαγνητικά πεδία. Συνεπώς, είναι ζωτικής σημασίας η μελέτη των αλληλεπιδράσεων των σπιν υπό την παρουσία μαγνητικού πεδίου. Το πρώτο μέρος αυτής της διατριβής είναι αφιερωμένο στη θεωρητική μελέτη της αποπόλωσης των Η, Η2, και HD υπό την παρουσία μαγνητικού πεδίου. Στο δεύτερο μέρος εισάγουμε μια καινοτόμο μέθοδο για τη μέτρηση της πόλωσης των ατόμων μέσω της ανίχνευσης μακροσκοπικής μαγνήτισης, η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε δείγματα υψηλής πυκνότητας (> 10 17 cm-3) σε αντίθεση με τις οπτικές μεθόδους, οι οποίες είναι αποτελεσματικές μόνο σε χαμηλότερες συχνότητες δείγματος (< 1013 cm-3). (EL)
The ability to control the spin of electrons and nuclei is of great importance to many scientific and technological fields, such as MRI (Magnetic Resonance Imaging) and the study of nuclear reactions. It is well known that completely polarizing the nuclear spins in the D-T and D- 3He reactions increases the fusion cross section by ~50%; however, such effects have not yet been measured in a plasma, because of the lack of high-density spin polarized atoms. Recently, high-density spin-polarized atoms have been produced by molecular photodissociation, however the standard (optical) methods of detection cannot be used as the sample is too thick. Moreover, in both NMR-related applications and in the environment of a nuclear reactor, high magnetic fields are present. Therefore, it is crucial to study the interactions of spins in the presence of magnetic fields. The first part of this thesis is dedicated to the theoretical study of depolarization of H, H2, and HD in the presence of magnetic fields. In the second part we introduce a versatile method for measuring atomic polarization via the detection of macroscopic magnetization, which can be applied to high density samples (>10 17 cm-3) in contrast to optical methods, which are efficient only for lower density samples (<10 13 cm -3). (EN)

Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

High density
Hiperfine interaction
Υπερλεπτή αλληλεπίδραση



Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Φυσικής--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)