4.3.4. Тепловое и магнитное рассеяние

При экспериментальных исследованиях твердых тел весьма важными являются два следующих аспекта рассеяния нейтронов (они будут рассмотрены в последующих главах).

Во-первых, вследствие того что энергия падающих нейтронов приблизительно равна энергии тепловых колебаний рассеивающих атомов, изменения энергии твердого тела, связанные с возбуждением тепловых колебаний решетки или с возникновением и аннигиляцией фононов, являются весьма важными, и их можно измерять для получения информации об энергии и импульсе фононов. Можно также считать, что скорость тепловых нейтронов настолько мала, что процесс дифракции в веществе становится чувствительным к изменениям положений атомов во времени и фраунгоферова дифракционная картина будет давать информацию об относительных положениях атомов как в пространстве, так и во времени.

Во-вторых, ввиду наличия собственных спинов нейтроны могут взаимодействовать с неспаренными спинами электронов точно так же, как и с ядерными спинами. Для почти случайной ориентации спинов парамагнитного материала такое взаимодействие приводит к возникновению диффузного фона, спадающего с увеличением угла рассеяния значительно быстрее, чем в случае рентгеновских лучей. Рассеяние в этом случае производится электронами, обладающими

неспаренными спинами, которые, как правило, удерживаются на внешних электронных оболочках. Когда спины электронов имеют параллельную или антипараллельную ориентацию, как в ферромагнитных и антиферромагнитных материалах, спиновое рассеяние приводит к появлению соответствующих дифракционных максимумов. Следовательно, дифракция нейтронов становится главным методом изучения магнитных свойств материалов.

ЗАДАЧИ

(см. скан)