Спин-спиновое взаимодействие пространственно разнесенных электронных спинов в поле электромагнитного излучения

Актуальность и цели. В настоящее время значительное внимание исследователи уделяют поиску новых магнитных метаматериалов. В связи с этим в данной работе решается актуальная задача вывода нелокальных уравнений распространения электромагнитных волн в магнитных средах, где осуществляются спиновые переходы под действием радиочастотных, сверхвысокочастотных и терагерцовых полей. На основе этих уравнений предлагается решать различные задачи, подобные уже решаемым задачам в оптике.
Материалы и методы. Решение поставленной задачи проведено на основе эффектов $2$-го и $3$-порядков квантовой электродинамики с выделением спин-спиновых взаимодействий пространственно разнесенных электронов двух водородных атомов. При этом в разложении запаздывающих потенциалов учитываются два параметра малости $(v/c)$ и $(\Delta\xi/ R_{12})$, где $v$ - скорость движения электронов, $c$ - скорость света в вакууме, $\Delta\xi$ - смещение электронов относительно неподвижных ядер, $R_{12}$ - расстояние между ядрами атомов.
Выводы. Показано, что в операторе спин-спинового взаимодействия двух пространственно разнесенных электронов, принадлежащих двум водородоподобным атомам, присутствуют члены, пропорциональные $1/R_{12}^{3}$, $1/R_{12}^{2}$, $1/R_{12}$, в отличие от оператора Брейта, где взаимодействие двух электронов определяется лишь членами $1/R_{12}^{3}$. На основе полученного оператора спин-спинового взаимодействия двух пространственно разнесенных электронов, переходя к эффектам $3$-го порядка квантовой электродинамики, получили уравнение распространения электромагнитных волн в системе электронных спинов.