Открытия сотрудников ЛЯП ОИЯИ. Явление двухчастотной прецессии спина положительного мю-мезона в атоме мюония в магнитном поле
Факт существования атома мюония в химических инертных веществах дал возможность изучать его поведение в конденсированных средах, исследовать его свойства.
Авторы теоретически предсказали, а затем обнаружили в экспериментах на пучках мезонов синхроциклотрона, что спин мю-мезона в атоме мюония прецессирует в слабом магнитном поле с двумя близкими частотами, из-за чего возникает характерная картина биений. Причиной их является то, что основное состояние атома мюония в магнитном поле расщеплено на четыре подуровня, т. е. атом находится в нескольких стационарных состояниях, между которыми осуществляются переходы разной частоты.
Такие переходы были экспериментально установлены в 1969 г. Двухчастотная прецессия мю-мезона в атоме мюония наблюдалась в кварце, германии и во льду. С помощью метода двухчастотной прецессии были с высокой точностью измерены частоты сверхтонкого расщепления. В кварце и во льду они оказались совпадающими с их значениями для мюония в вакууме. Для германия эти значения существенно меньше. Все это помогло определить размеры атома мюония в среде.
Открытие позволило определить отличие структуры атома мюония, внедренного в конденсированную среду, от структуры атома мюония в вакууме. Оно дает возможность изучить свойства атома мюония, определить его размеры в среде, получить информацию о процессах, которые характеризуются волновой функцией электронов в месте расположения мю-мезона, т. е. практически на протоне. Исследования выявляют механизмы взаимодействий водородоподобных примесных атомов с кристаллической решеткой в различных соединениях.
Открытие внесено в Государственный реестр открытий СССР 26 июня 1975 г. за № 162 с приоритетом от 1 мая 1969 г. в следующей формулировке:
«Установлено неизвестное ранее явление двухчастотной прецессии спина положительного мю-мезона в атоме мюония, обусловленное контактным взаимодействием магнитных моментов положительного мю-мезона и электрона мюония в слабом поперечном магнитном поле».
