Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tán xạ từ của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực khi có phản xạ

Đề tài nghiên cứu có cấu trúc gồm 4 chương trình bày lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể; tiến động hạt nhân của spin của nơtron trong môi trường phân cực; phản xạ gương của các nơtron phân cực trên mặt biên gồ ghề giữa “ chân không – vật chất” có các hạt nhân phân cực; tán xạ từ của nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực trong điều kiện có phản xạ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tán xạ từ của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực khi có phản xạ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------ NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNGTÁN XẠ TỪ CỦA CÁC NOTRON PHÂN CỰC TRÊN BỀ MẶT TINH THỂ PHÂN CỰC KHI CÓ PHẢN XẠ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội-2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------ NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNGTÁN XẠ TỪ CỦA CÁC NOTRON PHÂN CỰC TRÊN BỀ MẶT TINH THỂ PHÂN CỰC KHI CÓ PHẢN XẠ Chuyên ngành : Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số : 60 44 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCGIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH DŨNG Hà Nội-2014 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thày giáo PGS.TS Nguyễn Đình Dũng _người đã dẫn dắt em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và tận tìnhhướng dẫn em hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn các thày cô trong Bộ môn Vật lý lý thuyết, các thàycô trong khoa Vật lý và ban chủ nhiệm khoa Vật lý – Trường Đại Học Khoa Học TựNhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóaluận này. Xin chân thành cảm ơn các bạn trong bộ môn Vật lý lý thuyết và tập thể lớp caohọc đã đóng góp những ý kiến quý báu để tôi hoàn thành bản khóa luận này cũngnhư giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường. Hà Nội, tháng 01 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Lan Hương 1 MỤC LỤCMỞ ĐẦU ............................................................................................................ ...3CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TÁN XẠ CỦA NƠTRON CHẬM TRONG TINHTHỂ ....................................................................................................................... 5 1.1. Cơ sở lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể ..........................5 1.2. Thế tương tác của nơtron chậm trong tinh thể .......................................8CHƢƠNG 2: TIẾN ĐỘNG HẠT NHÂN CỦA SPIN CỦA CÁC NƠTRONTRONG MÔI TRƢỜNG PHÂN CỰC.......................................................... . . 11 2.1. Tính góc tiến động bằng phương pháp toán tử.....................................11 2.2. Tính góc tiến động bằng phương pháp hàm sóng. ...............................13 2.3. Sử dụng bảo toàn năng lượng để tính góc tiến động............................16CHƢƠNG 3 : PHẢN XẠ GƢƠNG CỦA NƠTRON PHÂN CỰC TRÊN MẶTBIÊN GỒ GHỀ GIỮA CHÂN KHÔNG VÀ VẬT CHẤT CÓ CÁC HẠT NHÂNPHÂN CỰC............................................................................................................18 3.1. Ảnh hưởng của sự gồ ghề mặt biên “chân không – vật chất” có các hạt nhân phân cực lên phản xạ gương của các nơtron phân cực. .........18 3.2. Véctơ phân cực của nơtron phản xạ gương trên mặt biên gồ ghề giữa chân không và vật chất có các hạt nhân phân cực........................ 22CHƢƠNG 4: TÁN XẠ TỪ CỦA CÁC NƠTRON PHÂN CỰC TRÊN BỀ MẶTTINH THỂ PHÂN CỰC TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ PHẢN XẠ .......................26 4.1. Tiết diện hiệu dụng của tán xạ từ không đàn hồi của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực ....................................................... 26 4.2. Tiết diện tán xạ từ bề mặt hiệu dụng của các nơtron phân cực trong trường hợp có phản xạ toàn phần .........................................................38KẾT LUẬN ........................................................................................................42TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................43 2 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học, sự tán xạ của nơtron chậm đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu vật lý các chất đông đặc. Các nơtron chậm ( nơtron có năng lượng nhỏ hơn 1MeV ) là một công cụ độc đáo để nghiên cứu động học của các nguyên tử vật chất và các cấu trúc từ của chúng [7,13,18,19,22]. Hiện nay, để nghiên cứu cấu trúc tinh thể, đặc biệt là cấu trúc từ của tinh thể, phương pháp quang học nơtron đã được sử dụng rộng rãi. Chúng ta dùng chùm nơtron chậm phân cực bắn vào bia (năng lượng cỡ dưới 1 MeV và không đủ để tạo ra quá trình sinh hủy hạt ). Nhờ nơtron có tính trung hòa điện, đồng thời môment lưỡng cực điện vô cùng nhỏ (gần bằng 0) nên nơtron không tham gia tương tác điện dẫn đến độ xuyên sâu của chùm nơtron vào tinh thể là rất lớn, và bức tranh giao thoa của sóng tán xạ sẽ cho ta thông tin về cấu trúc tinh thể và cấu trúc từ của bia. Quang học nơtron phân cực giúp ta hiểu rõ hơn về sự tiến động spin của các nơtron trong bia có các hạt nhân phân cực [3,13,16,17]. Các nghiên cứu và tính toán về tán xạ phi đàn hồi của các nơtron phân cực trong tinh thể phân cực cho phép chúng ta nhận được các thông tin quan trọng về tiết diện tán xạ của các nơtron chậm trong tinh thể phân cực, hàm tương quan spin của các nút mạng điện tử...[7,23]. Ngoài ra các vấn đề về nhiễu xạ bề mặt của các nơtron trong tinh thể phân cực đặt trong trường ngoài biến thiên tuần hoàn và sự thay đổi phân cực của nơtron trong tinh thể cũng đã được nghiên cứu [7,10,14]. Trong luận văn này, chúng tôi đã nghiên cứu: Tán xạ từ của các nơtron phâncực trên bề mặt tinh t ...