Рассеяние нейтронов и спиновые волны

В последнее время применяются болео прямые методы определения законов дисперсии квазичастиц. Это — изучение неунругого рассеяни.я нейтронов иа ква шчастицах (фононах и спиновых волнах) и электромагнитное возбуждение квазичастиц (спиновых воли). [c.430]

Основы электроизмерительной техники, М., 1972. В. П. Нузнецов. МАГНОН, квазичастица, соответствующая волне поворотов спинов в магнитоупорядоченных средах (см. Спиновые волны). М. проявляют себя в тепловых, высокочастотных и др. свойствах в-ва. При темп-ре Г=ОК в среде нет М., с ростом темп-ры число М. растёт (в ферромагнетиках пропорц. а в антиферромагнетиках пропорц. Т ). Рост числа М. приводит к уменьшению магн. порядка благодаря возрастанию числа М. с ростом темп-ры уменьшается намагниченность ферромагнетиков. Рассеяние нейтронов и света сопровождается рождением М. Длинноволновые М. можно возбудить полем СВЧ. Неупругое рассеяние нейтронов — один из наиб, важных методов эксперим. определения дисперсии закона М. (см. Нейтронография). [c.387]

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]

Прнмененве. П. в. используются в ядерной физике для изучения спиновой зависимости нейтронных сечений, измерения амплитуд когерентного и некого рент- ВОГО рассеяний нейтронов (см. Нейтронография структурная), а также для исследования таких фундам., проблем, как несохранение пространственной чётности в ядерных реакциях, поиск нарушения временной ив-. вариантности, определение угл. корреляций в бета-распаде свободных нейтронов, поиске электрич. заряда и электрич. дипольного момента нейтрона и т. д, В фш зике твёрдого тела П. н. позволяют изучать магн. структуры, конфигурации неспаренных электронов t (спиновую плотность) в магнетиках (см. Магнитная е нейтронография), измерять магн. моменты отд. компа- нентов в сплавах, исследовать кинетику фазовых пе- реходов, ядерных релаксац. процессов, миграцию спи- ( нового возбуждения, в т, ч. в неупорядоченных спино-1 вых системах, идентифицировать короткоживущие де-1 фекты в кристаллах, исследовать спиновые волны в i магнетиках и т. д. [c.72]

Ниже критич. темп-ры Т , (наир., Кюри точка для ферромагнетика или Нееля точки для антиферромагнетика) динамика намагниченности носит преимущественно не диффузионный, а волновой характер (см. Спиновые волны). Однако в условиях сильного затухания и малого времени жизни магпонов (Т близко к Т ) волновая динамика намагниченности сменяется диффузионной, что проявляется, в частности, в виде т. н. центрального (квазиупругого) пика в сечении критнч, магн, рассеяния нейтронов. Выше критич. темп-ры С. д. становится основным механизмом пространственного выравнивания неоднородной намагниченности. Особенности С. д. в парамагнитной области (Т > Г ) магнитоупорядоченных веществ по сравнению со С. д. в обычных парамагнетиках проявляется в критическом замедлении (аномальное возрастание вблизи времён магнитной релаксации). Аналогичными свойствами обладают н др. кинетич. и резонансные характеристики (напр., затухание ультразвука в магнетиках, ширина линии ЭПР и др.). [c.632]

Когерентное рассеяние нейтронов. В сечении рассеяния нейтронов с энергиями < 0,1 эв принято выделять когерентную и некогерентную а ек части. Упорядоченное расположение ядер рассеивателя приводит к постоянству фазовых соотношений рассеянных от разных ядер нейтронных волн, т. е. приводит к когерентному (интерференционному) рассеянию. Случайное положение спинов нейтронов и рассеивающих ядер, а также хаотическое расположение изотопов в атомах рассеивателя приводят к спиновой и изотопической некогерентным составляющим в о ек- Когерентная и некогерентная составляющие сечения характеризуются своими амплитудами рассеяния 6 и бнек [c.928]

Когерентное и некогерентное рассеяние. В соответствии с общими оптич. представлениями удобно выделять в сечении рассеяния медленных нейтронов нек-рым коллективом ядер когерентную и некогерентную сГд составляющие а = 05. -(- 0 5 . Упорядоченность в расположении ядер рассеивателя обусловливает постоянство фазовых соотношений между нейтронными волнами, рассеянными от разных ядер, и приводит к когерентному (интерференционному) рассеянию. Наличие же тех или иных элементов беспорядка в рассеивателе приводит к нерегулярным, случайным фазовым соотношениям, т. е. приводит к некогерептному рассеянию. Составляющая обусловлена двумя причинами 1) зависимостью ядерного взаимодействия от взаимной ориентации спинов нейтрона и ядра ( спиновая некогерентность ) реализация того или иного спинового состояния случайна в каждом столкновении (за исключением случая, когда нейтроны и ядра поляризованы), и т. к. рассеяние в разных спиновых состояниях различно, то тем самым вносится элемент беспорядка в процесс рассеяния [c.383]

Точка Кюри и обменный интеграл (543). Температурная зависимость намагниченности насыщения (548). Намагниченность пасыщенпя при абсолютном нуле (551). Спиновые волиы (554). Квантонание спиновых волн (557). Тепловое возбуждение магнонов (559). Упругое и неупругое рассеяние нейтронов (560). [c.543]

Как упоминалось выше, упругое магнитное рассеяние нейтронов позволяет установить магнитную структуру, подобно тому как упругое немагнитное рассеяние нейтронов позволяет определить пространственное расположение ионов. Аналогия распространяется и на случай неупругого рассеяния. Неупругое магнитное рассеяние нейтронов выявляет спектр спиновых волн, подобно тому как немагнитное неупругое рассеяние нейтронов позволяет найти фононный спектр. Таким образом, существуют односпинволновые пики в магнитной части [c.322]

Фиг. 33.9. Характерные спектры спиновых волн, полученные при неупругоы рассеянии нейтронов в ферромагнетике (а) и в антиферромагнетике (б), а — спин-волновой спектр для трех кристаллографических направлений в сплаве кобальта с железом, содержащем 8% железа [20], Кривая, как и следует ожидать в случае ферромагнетика, представляет собой параболу. При д = О имеется щель, обусловленная анизотропией (см. задачу 5), б — спин-волновой спектр для двух кристаллографических направлений в МпРг [21], Зависимость линейна при малых д, что характерно для антиферромагнетика. Здесь также имеется обусловленная анизотропией

Поскольку для очень медленных нейтронов (около 0,002 эВ) длина волны много больше расстояния между протонами в молекуле (примерно 0,75 А = 0,75 10 м), рассеяние обоими протонами будет когерентным, причем (в случае существования спиновой зависимости ядерных сил) интерферен-щюнный эффект должен быть различен для орто- и параводорода. [c.42]

Для Ф. п. II рода характерно отсутствие скачков плотности в-ва, концентрации компонентов, теплоты перехода. Но точно такая же картина наблюдается и в критич. точке на кривой Ф. п. I рода (см. Критические явления). Сходство оказывается очень глубоким. Ок. критич. точки состояние в-ва можно характеризовать величиной, играющей роль параметра порядка. Напр., в случае критич. точки на кривой равновесия жидкость—пар — это отклонение плотности от ср. значения. При движении по критич. изохоре со стороны высоких темп-р газ однороден, и отклонение плотности от среднего значения равно нулю. Ниже критической температуры в-во расслаивается на две фазы, в каждой из к-рых отклонение плотности от критической не равно нулю. Поскольку вблизи точки Ф. п. II рода фазы мало отличаются друг от друга, возмояшо образование зародышей большого размера одной фазы в другой фазе [флуктуация), точно так же, как вблизи критич. точки. С этим связаны многие критич. явления при Ф. п. II рода бесконечный рост магнитной восприимчивости ферромагнетиков и диэлектрической во с приимчивос ти сегнетоэлектриков (аналогом явл. рост сжимаемости вблизи критич. точки жидкость—пар), бесконечный рост теплоёмкости, аномальное рассеяние эл.-магн. волн [световых в системе жидкость—пар (см. Опалесценция критическая), рентгеновских в ТВ. телах], нейтронов в ферромагнетиках. Существенно меняются и динамич. явления, что связано с очень медленным рассасыванием образовавшихся флуктуаций. Напр., вблизи критич. точки жидкость—пар сужается линия рэлеевского рассеяния света, вблизи Кюри точки ферромагнетиков и Нееля точки антиферромагнетиков замедляется спиновая диффузия (происходящее по законам диффузии распространение избыточной намагниченности) и т. д. Ср. размер флуктуаций (радиус корреляций) Я растёт по мере приближения к точке Ф. п. II рода и становится в этой точке бесконечно большим. [c.801]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...