Рассеяние нейтронов когерентное

Обозначим 5i(k, о) фурье-образ функции Kt(r, /). 5[(к, а) определяет дифференциальное сечение некогерентного рассеяния нейтронов. С другой стороны, структурный фактор 5 (к, ш) есть фурье-образ функции К (г, t). 5 (к, со) есть дифференциальное сечение когерентного рассеяния. Хотя величины Ki(r, t) и /С(г, t) можно непосредственно измерить, измерения нельзя провести для всех к и (0, так как они сложны и требуют больших материальных затрат. Поэтому использование метода молекулярной динамики [c.197]

Процесс упругого рассеяния нейтрона представляется состоящим из двух частей чисто резонансного с образованием составного ядра и потенциального рассеяния, при котором нейтрон не проникает в ядро, а отражается от его поверхности. Резонансное и потенциальное рассеяния когерентны и интерферируют. Согласно формуле Брейта — Вигнера для упругого рассеяния [c.1102]

Полное сечение рассеяния нейтрона часто рассматривается в виде суммы когерентного и некогерентного сечений [8] [c.1102]

Зависимость амплитуды рассеяния нейтрона от ориентации спина ядра и от изотопного состава приводит к тому, что кристалл отражает нейтроны в различных направлениях, а не только в тех, которые разрешены условием (10.18) Брэгга — Вульфа. Это дополнительное отражение будет уже не когерентным, а диффузным. [c.553]

Очевидно, что для полного описания рассеяния нейтронов на кристалле определенного элемента надо знать амплитуды рассеяния на всех стабильных изотопах как при параллельных, так и при антипараллельных спинах нейтрона и ядра. Однако обычно такая полная информация не требуется. Если изотопный состав элемента фиксирован (за некоторыми исключениями он постоянен не только в земной коре, но и во всех известных галактиках, гл. XII, 2) и если спины ядер и нейтронов ориентированы хаотично, то все нейтронно-оптические явления выражаются через две независимые величины когерентную амплитуду и некогерентную амплитуду а . Обе эти амплитуды получаются посредством осреднения амплитуд, соответствующих рассеянию на определенном изотопе с определенной ориентацией спинов. Полное сечение а рассеяния на N ядрах равно сумме сечений когерентного и некогерентного рассеяний [c.553]

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]

Теоретическое описание. Дифференц. сечение когерентного упругого магн. рассеяния нейтронов, связанное с брэгговским отражением от кристалла с атомной маги, структурой, определяется в интервале телесного угла й выражением [c.656]

На использовании нейтронно-оптич. явлений основано большинство методов прецизионного измерения длины (амплитуды) когерентного рассеяния нейтронов Ь. В их числе измерение сдвига фаз в нейтронном интерферометре, когда в одно из его плеч помещён исследуемый образец сравнение показателя преломления ис- [c.275]

Для нейтронов с энергией <0,1 эВ используются зеркальные Н., основанные на полном отражении нейтронов от стенок Н. Упругое когерентное рассеяние нейтронов на атомных ядрах в стенках Н. эквивалентно действию па нейтроны небольшого отталкивающего потенциала U < 2—3 10 i эВ (для Ni, Be, графита). Поэтому нейтроны с энергией падающие на гладкие (зеркальные) стенки Н. под углами а < (i//i u) >. [c.283]

Рассеяние нейтронов веществом принято классифицировать по след, признакам по изменению энергии нейтрона при рассеянии (упругое, неупругое) по характеру взаимодействия, ответственного за рассеяние (ядерное, магнитное) по степени когерентности нейтронных волн, рассеянных от множества центров, образующих изучаемое вещество. В общем случае интенсивность нейтронной волны, рассеянной малым объёмом вещества, можно представить в виде двух слагаемых, первое из к-рых пропорц. числу рассеивающих центров N (некогерентная составляющая), второе — [c.284]

Это слагаемое определяет когерентное рассеяние нейтронов. Второе слагаемое определяет некогерентное рассеяние нейтронов если не учитывать множителя то оно не зависит от угла рассеяния и аналогично фону, наблюдаемому при рассеянии рентгеновских лучей. [c.377]

В рассеянии нейтронов важную роль играет также ядерный спин. Для ядра со спином / должны быть определены две длины рассеяния Ь . и Ь , которые соответствуют образованию составных ядер со спинами / -Ь /г и / — V2 с относительными вероятностями и хю соответственно. Для совокупности атомов или для усредненного во времени рассеяния нейтронов одним атомом оба состояния будут давать свой вклад статистически в соответствии с вероятностями и гю . Тогда в соответствии с представлениями, которые будут изложены в гл. 7, рассеяние состоит из когерентного рассеяния от среднего из двух состояний с сечением [c.95]

S — спин атома в единицах /г — структурный фактор для данного отражения, аналогичный структурному фактору для ядерного когерентного рассеяния — угол между вектором намагниченности домена и вектором рассеяния х == А — где ко — волновой вектор падающего нейтрона, а. к — волновой вектор рассеянного нейтрона. Вектор к перпендикулярен к плоскости брэгговского отражения (hkl). Если вектор намагниченности окажется перпендикулярным к нек-рой отражающей плоскости, то магнитное отражение от этой плоскости будет, очевидно, отсутствовать, т. к. для нее == 0. Таким образо.м, в сечение когерентного магнитного рассеяния нейтронов входит фактор, зависящий от ориентации магнитных моментов атомов кристалла но отношению к кристаллографич. плоскостям что и позволяет использовать дифракцию нейтронов для изучения указанной ориентации. [c.62]

Обозначения в таблице —амплитуда когерентного рассеяния нейтронов, 5 —сечение когерентного рассеяния элемента 5 = 4я(й )2, где 6 — амплитуда когерентного рассеяния для элемента в связанном состоянии (величина соответствует атомному множителю рассеяния для рентгенов- ских лучей), ст —полное сечение рассеяния элемента ст==5- -5, где з — сечение некогерентного рассеяния, /х —функция атомного рассеяния рентгеновских лучей. [c.845]

Когерентное рассеяние нейтронов кристаллом может быть либо упругим, либо неупругим. Обозначим начальное и конечное состояния нейтрона плоскими волнами [c.85]

Именно это последнее обстоятельство выгодно отличает нейтроны от рентгеновских лучей, кванты которых несут энергию, огромную по сравнению с энергией фонона. Рассеяние называется упругим , если энергия рассеянного и падающего нейтронов одинаковы. Если же в процессе рассеяния происходит обмен энергией между нейтроном и решеткой, то такое рассеяние называется неупругим . Вследствие периодической структуры решетки нейтроны могут рассеиваться когерентно, интерферируя друг с другом такое когерентное рассеяние может быть как упругим, так и неупругим. С другой стороны, имеется большое количество факторов, нарушающих когерентность рассеяния нейтронов (например, беспорядочно распределенные различные изотопические или спиновые состояния ядер). Некогерентное рассеяние также может быть упругим и неупругим. [c.61]

Однофононное когерентное неупругое рассеяние нейтронов позволяет исследовать также фонон-фононное взаимодействие в кристаллах. Вследствие этого взаимо- [c.61]

Эти ангармонические члены ответственны за ряд макроскопических явлений, например за тепловое расширение решетки и за появление линейного члена в теплоемкости при высоких температурах [1]. С микроскопической точки зрения они приводят к взаимодействию между фононами. При учете этих членов фононы уже нельзя рассматривать как вполне хорошо определенные возбуждения — они получают возможность рассеиваться друг на друге, распадаться на два и т. д. Следовательно, наличие ангармонических членов обусловливает важный механизм теплосопротивления неметаллических твердых тел ). Более того, учет этих членов играет важную роль в интерпретации данных по однофононному неупругому когерентному рассеянию нейтронов, ибо он приводит к конечному времени жизни и к сдвигу энергии рассматриваемых фононов 2). [c.74]

Недавно Уилкинсон и др. [221] изморили когерентное и некогерентное рассеяние нейтронов на электронах ванадия, свинца и ниобия выше и ниже Т0ЧК11 перехода. Ни в одном из этих случаев не было обнаружено изменения когерентного рассеяния или диффузного фона. Этот результат показывает, что при переходе в сверхпроводящее состояние не нронсходпт зал1етных изменении электронного распределения. Исследование рассеяния Нейтронов на ядрах в свинце и ниобии показало, что при переходе не происходит резко выраженного изменения колебаний атомной решетки ). Эти же авторы показали, что полное сечение для тепловых нейтронов у олова в нормальном и сверхпроводяш,ем состояниях одинаково в пределах 1 %. [c.672]

Пространственно-временные К. ф. применяют в теория неравновесных процессов, т. к. через них выражается реакция системы на внеш. возмущении и, следовательно, восприимчивости (см. Грина функция). помощи пространственно-временных К. ф. потоков энергии, импульса или числа частиц можно вычислить кинетич. коэффициенты (см. Грина — Кубо формцлл). Простраиственно-времснные К. ф. позволяют выразить когерентные и некогереитпые составляющие дифференциального эфф. сечения рассеяния нейтронов в среде, что является важным методом экспериы. исследования К. ф. [c.466]

Здесь N — число ядер-рассеивателей в единице объё ма, Ь — т. н. когерентная длина рассеяния нейтрона на закреплённом ядре. Длина рассеяния Ь связана с сечением упругого когерентного рассеяния медленных нейтронов соотношением [c.273]

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]

Здесь А — амплитуда рассеянной нейтронной волны, г — пространств, координата точки. Соотношение (1) показывает, что рассеянная нейтронная волна — сумма волн, рассеянных элементарными объёмами dV, каждая из к-рых имеет амплитуду p(r)амплитуды рассеяния нейтронов. Задачей Н. с. явля- [c.284]

Теоретическое описание. Рассеяние нейтронов в веществе принято описывать сечением рассеяния о, отне-сённъш к элементу телесного уг.ча dQ и интервалу рассеянных энергий нейтронов Рассеяние нейтронов представляется в виде суммы когерентной и некогерентной составляющих, первая из к-рых имеет интерференц. природу, а вторая определяется суммой сечений рассеяний от отд. частиц. [c.343]

Н. р. н. в кристаллах. Наиб, успешно метод Н. р. н. используется при исследовании колебаний кристаллической решётки. Он позволяет определить фононные дисперсионные кривые и плотность фононных состояний. Кристаллы обладают трансляц. симметрией, и поэтому малые колебания атомов в них характеризуются определёнными значениями волнового вектора д, характеризующего пространств, когерентность смещений атомов решётки. В результате этого зависимость сечения когерентного (однофононного) рассеяния нейтронов от их энергии содержит резко выраженные пики, положение к-рых определяется законами сохранения энергии /гео = в импульса йО Н(д Н), где (Од,(д) — [c.343]

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]

Выясним теперь, как ведёт себя сеченпе упругох о рассеяния нейтронов при возрастании их энергии. Выше мы говорили, что если k < T -J (-С = то когерентное рассеяние отсутствует. При = сечение скачком возрастает на [c.382]

Она описывает корреляцию в положешга одной и той же частицы в различные моменты времени. В жидкостях она экспериментально определяется через сечение когерентного рассеяния нейтронов.— Прим. ред. [c.340]

В последние годы технику рассеяния нейтронов часто использовали с целью изучения движения атомов в жидкостях за очень короткие промежутки времени. Ван Хов [29] показал, каким образом движение атомов в жидкости связано с рассеянием нейтронов. Все рассеяние можно разделить на две части некогерентное рассеяние, вызываемое движением отдельных атомов (дающее функцию самокорреляции и, следовательно, позволяющее изучать диффузионные перемещения в жидкостях), и когерентное рассеяние (дающее парную корреляцию и, следовательно, функцию радиального распределения, как указывалось выше). Некогерентный вклад можно получить, вычитая когерентный вклад, полученный экспериментально или, что более обычно, теоретическим путем из общего [30, 31, 25]. Диффузионное движение [c.19]

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]

Рассеяние нейтронов в среде, магнитные моменты атомов которой имеют упорядоченную ориентацию (фер-ро-, ферри-, антиферромагнетики), является когерентным. Показатель преломления в этом случае определяется из выражения — 1 = —X NbJn + piBlE, где (I — магнитный момент нейтрона Е — его энергия и В — магнитная индукция насыщения. [c.929]

Если пучок медленных нейтронов неиоляризован, то отсутствует интерференция между ядерным и магнитным рассеянием нейтронов от различных атомов, так что экспериментально из.меримое сеченне есть сумма сечений чисто ядерного и чисто магнитного рассеяния. При этом дифференциальное сечепие когерентного магнитного рассеяния в интервал телесного угла dQ, связанное с брэгговским отражением от плоскости (hkl), в случае ферромагнетика равно [c.62]

Наилучшей способностью к спиновому разделению нейтронов обладают ферромагнитные вещества, в к-рых магнитное рассеяние нейтронов является когерентным процессом. Поляризованные пучки медленных нейтронов впервые получили, пропуская нейтроны через намагнич. ферромагнетик [3]. В основе этого метода лежит интерференция ядерного и магнитного рассеяний. Сечения рас сеяния нейтронов в намагнич. ферромагнетике различны для двух спн- [c.146]

В этой формуле Онеког — сечение некогерентного рассеяния — равно разности общего полного сечения и сечения когерентного рассеяния нейтронов (с пеког = ст —0,юг), Л4а —масса атома (атомного ядра), М —масса покоя нейтрона, 0 — характеристическая температура, —энергия нейтрона. [c.838]

Рассмотрим теперь некоторые экспериментальные результаты, полученные при исследовании неупругого рассеяния нейтронов ). Как мы видели, угловое распределение нейтронов, когерентйо рассеянных в результате однофононных процессов, состоит из дельтаобразных пиков, положения которых определяются законами сохранения. Вообще говоря, эти пики накладываются на непрерывный фон, связанный как с многофононными когерентными процессами, так и с различными процессами некогерентного рассеяния. [c.69]

Фундаментальное теоретическое исследование влияния ангармоничности на неупругое когерентное рассеяние нейтронов было выполнено Коккеди [38] ). Его расчет основан на теории возмущений и, следовательно, применим только к области температур, в которой ангармонические члены достаточно малы и фононы продолжают оставаться хорошо определенными возбуждениями. В разумной аппроксимации ширина линии оказалась пропорциональной температуре—в согласии с экспериментальными данными. Более точный расчет ширины линии затрудняется недостатком сведений о соответствую-щих ангармонических силовых постоянных. Марадудин и Фейн [41] предприняли попытку обойти эту трудность, используя простую модель твердого тела (в их случае — свинца). Именно, они предположили, что взаимодействие осуществляется только между ближайшими соседями, и затем попытались подобрать силовые постоянные так, чтобы удовлетворить имеющимся макроскопическим экспериментальным данным. Сравнение их результатов с данными опыта приведено на фиг. 5. Ввиду неизбежно грубого характера сделанных аппроксимаций полученное согласие по порядку величины можно считать удовлетворительным. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...