核序磁性

　　固體中原子的核自旋（或核磁矩）之間具有遠較電子自旋（或電子磁矩）微弱的交換（或磁偶極）相互作用（見交換作用）。利用動態核極化和核絕熱去磁或其他獲得超低溫的方法將固體的核體系溫度降至毫開(mK)甚至微開(mK)以下時，這些交換作用或磁偶極作用就可勝過熱擾動，而使核自旋(磁矩)有序地排列起來。這同固體中原子的電子自旋（磁矩）在溫度低於居裏點（或奈耳點）（見鐵磁性、反鐵磁性）時形成有序的排列一樣。從實驗中已經判明：固態3He在溫度降至1mK以下時，由於原子的直接交換作用，其核磁矩形成非簡單立方的上上下下(uudd)反鐵磁結構（圖1），核奈耳點θ_N=1.03mK。PrNi₅在溫度降至亞毫開(mK)區時，由於間接交換作用，

Pr核磁矩形成鐵磁結構，核居裡點 θ _c=0.40mK。CaF ₂晶體在核體系溫度降至約10 ^-9K時，由於核磁偶極相互作用，觀測到 ¹⁹F的核磁矩在 <100>晶軸方向形成反鐵磁性結構，而在 <111>晶軸方向形成鐵磁性結構。采用精密的 中子衍射技術，直接證實 LiH晶體中的 ⁷Li和 ¹H的核磁矩在低於10 ^-9 K的溫度下，由於核磁偶極相互作用而各形成反鐵磁結構（圖2）， 這是核磁矩有序排列(核磁結構)從微觀上的直接驗證，優於用核磁化率-溫度關系、磁比熱-溫度關系和核磁共振的間接方法。

　　

參考書目

　A. Abragam and M.Goldman， Nuclear Magnetism，Order and Disorder，Clarendon Press，Oxford，1982.