Дифракция нейтронов

Детальное изучение сечения взаимодействия медленных и тепловых нейтронов было произведено с помощью нейтронной спектроскопии, которая позволяет выделять нейтроны данной энергии из непрерывного спектра. Наиболее широко применяются четыре метода нейтронной спектроскопии, два из которых (метод механического монохроматора и метод дифракции нейтронов от кристалла) реально выделяют в данном направлении моноэнергетические нейтроны, а два других (метод мигающего ускорителя и метод механического селектора) выделяют нейтроны с данной энергией по времени пролета. Нейтронная спектроскопия подтвердила правильность боровских представлений [c.357]

Рис. 2.15. Схематическое изображение процесса взаимодействия нейтронного пучка с черным атомным ядром, а) Классические нейтроны б) нейтроны, обладающие волновыми свойствами / — черное ядро, 2 — пучок нейтронов, 3 — зона дифракции нейтроны, попадающие в эту зону (кольцо толщиной (]/г — 1) Л), рассеиваются на угол О k/R.

Дифракция нейтронов на кристаллах в настоящее время является не только хорошо изученным явлением, но и эффективным методом исследования, получившим название нейтронографии (по аналогии с рентгенографией). В самой ядерной физике нейтронография используется для определения знаков и абсолютных значений когерентных амплитуд рассеяния нейтронов на различных ядрах. В физике твердого тела и смежных с ней областях нейтронография используется для получения информации о структуре кристаллов. [c.555]

Длины рассеяния являются эмпирии, величинами, нерегулярно меняющимися от ядра к ядру (см. Дифракция нейтронов). Для среды, содержащей разл. атомные ядра, произведение МЬ в ф-ле (1) должно быть заменено на сумму по соответствующим сортам ядер г. [c.273]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ СТРУКТУРНАЯ — исследования атомной структуры конденсир. сред методом дифракции нейтронов низких энергий вд атомных ядрах (упругого когерентного рассеяния). Н Н. с. используются нейтроны с длиной волны де Бройля Х 0,3 А. [c.284]

Прямыми методами определения магн. структуры ФМ является дифракция нейтронов (см. Магнитна.ч нейтронография), а также взаимодействие синхротронного излучения с магн. веществом. [c.286]

Дифракция нейтронов. Эксперименты возможны только с пучком тепловых нейтронов реактора. [c.158]

Дифракция нейтронов используется для оценки различных характеристик структуры и свойств определения преимуществен- [c.158]

Представления ближнего порядка применимы не только к размещению атомов, но и к ориентации их магнитных моментов. В этом случае магнитный ближний порядок можно обнаружить с помощью дифракции нейтронов. [c.227]

Чтобы можно было наблюдать дифракцию нейтронов на кристаллах, длина волны нейтрона должна быть порядка периода пространственной решетки ( 10 см). Такая длина волны соответствует энергии нейтронов меньше 100 эв. Дифракция медленных нейтронов на кристаллах представляет большой интерес, так как появляется возможность определять межатомные расстояния независимо от числа орбитальных электронов в атоме благодаря тому, что нейтроны рассеиваются на ядрах (при рентгеновской дифракции рассеяние происходит на электронах). Кро,ме того, при отражении от поверхности кристалла в заданном направлении выделяются нейтроны с определенной энергией. [c.202]

Не испытывающие дифракцию нейтроны с меньшими скоростями будут проходить сквозь материал. Таким образом, графит играет роль фильтра, который задерживает все тепловые нейтроны со скоростями, превышающими г мин- Ей соответствует энергия [c.203]

Идеей наиболее распространенных методов нейтронной спектроскопии является выделение нейтроногв заданной энергии из непрерывного спектра. Это выделение может быть либо пространственным, когда в данном направлении летят моноэнергети-ческие нейтроны (метод механического монохроматора, дифракция нейтронов от кристалла), либо временным, когда в данном направлении одновременно вылетают нейтроны всех энергий, но в зависимости от величины энергии они приходят в заданную точку пространства в разное время (с большей энергией, т. е. более быстрые, раньше). Такое временное выделение называется методом времени пролета. В области низких энергий (примерно до 10- -100 кэв) этот метод имеет два варианта метод механического селектора, когда для обеспечения одновременности вылета нейтронов используются механические прерыватели пучков нейтронов — затворы, и метод мигающего ускорителя, при котором короткие импульсы нейтронов получаются за счет импульсной бомбардировки мишени заряженными частицами или (во вторичном процессе) у Квантами. [c.329]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

Таблица 29.2. Результаты экспериментов по дифракции нейтронов в ряде образцов ферритов Mg Mn, Fe204 [11]

С другой стороны, даже при этих и более высоких энергиях необходимо иметь в виду еще одно квантовомеханическое явление, которое значительно изменит классическую формулу (2.32). Речь идет о дифракции нейтронов. Допустим, что ядро является абсолютно черным. -Тогда все нейтроны, попадающие в ядро, поглощаются, и соответствующее сечение поглощения Oi класс равно nRieurp- Но это не все нейтроны, выбывшие из пучка. Часть нейтронов, пролетевших мимо ядра, будет рассеиваться за счет дифракции дебройлевских волн (рис. 2.15, б). Сечение этого дифракционного рассеяния (Хд фр, как показывает расчет, также равно пЯнейтр, так [c.60]

Прямым методом определения магн. структуры АФМ (включая направление и даже температурную зависимость намагниченностей тгодрешеток) является наблюдение дифракции нейтронов на решётке магн. ионов. Интенсивность магн. дифракц. пиков (см. Маг- [c.109]

ДИФРАКЦИЯ НЕЙТРОНОВ — явление рассеяния нейтронов, в н-ром определяющую роль играют волновые свойства нейтрона (см. Корпускулярно-волновой дуализм). Длина волны X и импульс р связаны соотноше-иием до Бройля Х=кр. Матом, одисанио Д. п., так же как [c.669]

Дифракция гамма-лучей, иойгропоь, электронов описывается в основном теми же закономерностями, что и Д. р. л., однако для каждого типа излучения имеются специфич. особенности, определяемые величиной взаимодействия и длиной волны излучения (см. Дифракция частиц, Дифракция электропов. Дифракция нейтронов). Динамич. дифракция может наблюдаться и в оптич. диапазоне, папр. при распространении света в холестерических [10] и коллоидных жидких кристаллах- [c.674]

При дифракции частиц того или иного сорта проявляется физ. специфика их взаимодействия с веществом. Так, рассеяние электронов определяется эл,-статич. потенциалом атомов ф (г), так что U = e(p r), где е — заряд олсктропа при рассеянии нейтрона оси, вклад в потенц. энергию U вносит их взаимодействие с ядром, а также с магн. моментом атома (см. Дифракция электронов, Дифракция нейтрона/), Дифракция атомов и молекул). Тем не менее явления Д. ч. всех типов, а также дифракции рентгеновских лучей очень сходны и оггисываются одинаковыми или очень близкими ф-лами, различающимися множителями — атомными амплитудами. Мн. явления дифракции света также на.ходят аиалоги в Д. ч. [c.680]

МАГНИТНАЯ НЕЙТРОНОГРАФИЯ — исследование атомной магн. структуры кристаллов методами упругого когерептного рассеяния медленных нейтронов, длина волны к-рых порядка межатомных расстояний в кристалле (>. 10" мкм, см. Дифракция нейтронов). Наличие у uoiiTponOB магн. момента приводит к тому, что наряду с рассеянием нейтрона на атомных ядрах происходит т. U. магв. рассеяние, обусловленное в.заи-модействием магн. момента нейтрона с магн. моментами электронных оболочек атомов. [c.656]

Большинство НИ предназначено для тепловых нейтронов (длина волны Яп 2 А). Малость приводит к значит, отличиям НИ от оптических. Наиб, широкое распространение получили НИ на совершенных монокристаллах, использующих механизм брэгговской дифракции для когерентного деления пучков (см. Дифракция нейтронов). Примером может служить интерферометр Ш-образноЁ формы (рис. 2), к-рый вырезается [c.272]

Мощными источниками тепловых нейтронов являются спец, исследовательские ядерные реакторы, у к-рых внутри замедлителей потоки тепловых нейтронов достигают 10 нейтрон/см с. Моноэнергетич. тепловые нейтроны получают с помощью дифракции нейтронов на монокристаллах. Для получения холодных нейтронов используются замедлители, охлаждаемые до темп-ры жидкого азота и даже жидкого водорода (20 К). Ультрахолодные нейтроны выводятся из замедлителей резко изогнутыми вакуумными нейтроноводами. [c.278]

Рассеяние нейтронной волны на одиночном ядре описывается с помощью т. н, амплитуды рассеяния Ь, имеющей смысл амплитуды сферич. волны, испускаемой ядром, если на него падает плоская возбуждающая волна единичной амплитуды. Амплитуда рассеяния зависит от массового числа ядра А, его заряда2, а также от относит, ориентации спинов нейтрона и ядра. Поэтому сумма сферич. волн, рассеянных ансамблем нетождеств. ядер, состоит из слагаемых с разл. амплитудами. В Н. с. важна усреднённая амплитуда (Ь), наз. когерентной амплитудой рассеяния. Усреднение амплитуд проводится по спиновым состояниям, изотопному и химическому составу ансамбля ядер, эквивалентных в структурном отношении. Среднеквадратичная флуктуация (Ь ) — (6) определяет интенсивность некогерентного рассеяния. Интенсивность когерентного рассеяния — дифракции нейтронов зависит от атомной структуры вещества, тогда как интенсивность некогерентного рассеяния к структуре нечувствительна. [c.284]

Для наблюдения дифракции нейтронов на исследуемый объект (образец) объемом V направляют коллимированный пучок нейтронов с волновым вектором и регистрируют интенсивность / рассеянных нейтронов, имеющих волновой вектор к той же длины, но др. ориентации (к = к1,— 2п1Х). Интенсивность является ф-цией т. н. вектора рассеяния и = к — кд, и = 4лз1п0Д, где 20 — угол рассеяния [c.284]

О. р.— важный матем. образ, находящий многочисл. применения в кристаллографии и физике твёрдого тела, Напр., понятие О. р. удобно использовать при описании дифракции частиц на кристаллич. решётке (см. Дифракция нейтронов. Нейтронография структурная, Рентгеновский структурный анализ. Электронография). Соответственно нейтроне- и рентгенограммы кристалла могут дать изображение О, р. [c.384]

Р. н. играет важную роль в исследовании конденси-ров. сред. Длина волны де Бройля для тепловых нейтронов (см. Нейтронная физика) при обычных темп-рах порядка 0,1 нм, т. е. совпадает с межатомными расстояниями в кристаллах и молекулах. Поэтому дифракция нейтронов, упруго рассеянных на кристаллич. решётке, позволяет исследовать атомную структуру кристаллов (см. Нейтронография структурная). [c.273]

С. к. проявляется не только в их структуре и свойствах в реальном трёхмерном пространстве, но также и при описании энергетич. спектра электронов кристалла (см. Зонная теория), при авализе процессов дифракции, рентгеноеских луней, дифракции нейтронов и дифракции электронов в Кристаллах с использованием обратного пространства (см. Обратная решётка) и т, п. [c.509]

Рис. 3.19. Функция распределения Овт(г) аморфного сплава u4oTi6o, полученная по данным дифракции нейтронов, (а) и парные корреляции Ti—Ti, Си—Ti, Си—Си в кристаллах химического соединения uTi (б) [38]

Имеется некоторая неопределенность в распределении атомов между кристаллографическими положениями пяти указанных типов. Это обстоятельство наряду с наличием широких областей гомогенности на основе o -фаз позволяет предположить, что часть атомов распределяется статистически и что размерный фактор играет важную роль при образовании таких фаз. Однако в результате изучения дифракции нейтронов были получены данные, свидетельствующие о наличии упорядоченности в некоторых о-фазах [58]. Такое заключение основано на более значительных различиях в амплитудах ядерного рассеяния у атомов, которые имеют очень незначительные отличия в величине факторов рассеяния рентгеновских лучей. В табл. 7 приводятся данйке о распределении атомов между пятью различными кристаллографическими положениями в структуре некоторых 0-фаз (Каспер [58]). [c.249]

Результаты экспериментов по дифракции нейтронов в ряде образцов феррита Mg Mni jfFe204 [И] [c.566]

Дифракция нейтронов. При прохождении пучка медленных нейтронов через кристалл возникают вторичные, дифрагированные (т. е. отраженные ) кристаллическими плоскостями пучки нейтронов. Направления пучков, дифрагированных кристаллом, определяются условиями Вульфа—Брегга Л = 2dhkl sin6, где — межплоскостное расстояние для плоскостей с индексами А, й, 6 — угол отражения. [c.928]

Магнетизм и сверхпроводимость сосуществуют в узком температурном интервале в ЕгКЬ4В4. Исследования дифракции нейтронов на монокристалле, проведенные в Аргонне и Ок-Ридже, подтвердили выводы, сделанные ранее на основе исследования порошковых образцов интенсивность сателлита (б) свидетельствует о том, что область модулированных магнитных моментов существует одновременно с ферромагнитными доменами (а). Направление гистерезиса показывает, что модулированные магнитные мо менты связаны со сверхпроводящей фазой (е) [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...