平凡社 世界大百科事典

磁気緩和

物質の磁気的状態が熱平衡状態に達するのに有限な時間を要することおよびそのために示される現象。物質中の非常に多数の電子,または原子核の磁化であり,磁化の時間変化が磁気緩和をもっとも特徴づける。磁気緩和を支配しているのは個々の微視的な磁気モーメントに働く時間的にゆらぐ局所的な磁場で,磁気緩和を調べることにより,個々の磁気モーメントの周囲の微視的な情報を得ることができる。磁気緩和は通常,磁気共鳴により調べられるが,電子の場合と原子核の場合とでは共鳴振動数が著しく異なるために,物質中の電子および原子核の磁気緩和を別々に調べることができる。電子の系の磁性の多様性と核磁性系の組合せによって多彩な磁気緩和の様相があり,豊富な微視的動的な情報が得られている。

 常磁性物質では外部磁場に平行な方向の磁化の緩和を縦緩和と呼び,外部磁場に垂直な方向の緩和を横緩和と呼ぶ。単純な場合にはこの緩和は磁化のそれぞれの成分について時間の関数として指数関数的で,それを特徴づける特性時間があり,これを緩和時間と呼んでいる。緩和時間の長さとその温度変化が,それぞれの緩和の機構の同定を通じて,電子,あるいは原子核の磁気モーメントのまわりの微視的な情報を与える。強磁性,反強磁性での緩和の場合には縦横の区別は必ずしも明確ではなくなる。また磁気モーメント(スピン)の系において,他の系へのエネルギー移動を伴う緩和はスピン格子緩和,系内の平衡状態に達するための緩和はスピンスピン緩和と呼ばれる。→緩和現象

吉森 昭夫