Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ trong tinh thể sắt từ

Luận văn nghiên cứu sự tán xạ của nơtron chậm, lạnh. (nơtron này có năng lượng nhỏ hơn rất nhiều 1MeV, do đó nó không đủ năng lượng để gây ra hiện tượng sinh hủy hạt) trong tinh thể sắt từ và chỉ quan tâm đến tương tác từ của nơtron với các nút mạng điện tử trong tinh thể. Từ đó nghiên cứu véc tơ phân cực của nơtron tán xạ từ trong tinh thể sắt từ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ trong tinh thể sắt từ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------------------- Nguyễn Thanh NgaVÉC TƠ PHÂN CỰC CỦA NƠTRON TÁN XẠ TRONG TINH THỂ SẮT TỪ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------------------- Nguyễn Thanh NgaVÉC TƠ PHÂN CỰC CỦA NƠTRON TÁN XẠ TRONG TINH THỂ SẮT TỪ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số : 60.44.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Đình Dũng Hà Nội - 2011 MỤC LỤCMở đầu……………………………………………………………………………...1Chương 1: Lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể…………………...3 1.1. Hình thức luận thời gian của lý thuyết tán xạ………………………………...3 1.2. Thế tương tác của nơtron chậm trong tinh thể……………………..................6 1.2.1. Yếu tố ma trận của tương tác hạt nhân…………………......................6 1.2.2. Yếu tố ma trận của tương tác từ……………………………………….7Chương 2: Tán xạ của nơtron phân cực trong tinh thể phân cực……..............12Chương 3: Tán xạ từ của nơtron phân cực trong tinh thể sắt từ……………...24 3.1. Tiết diện tán xạ từ vi phân của nơtron phân cực trong tinh thể……..............24 3.2. Tiết diện tán xạ từ vi phân của nơtron phân cực trong tinh thể sắt từ.............26Chương 4: Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ trong tinh thể sắt từ………….30 4.1. Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ trong tinh thể …….…………................30 4.2. Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ trong tinh thể sắt từ…………………….31Kết luận …………………………………………………………………………...33Tài liệu tham khảo………………………………………………………………..34 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, quang học nơtron phát triển mạnh trong việcnghiên cứu sâu về cấu trúc của tinh thể. Tính hiệu quả lớn của phương pháp nhiễuxạ nơtron được xác định bởi bản chất tự nhiên của nơtron như một hạt cơ bản. Các nơtron chậm ( nơtron có năng lượng < 1MeV) là một công cụ độc đáotrong việc nghiên cứu động học của các nguyên tử vật chất và các cấu trúc từ củachúng 13,14,15 . Ở nhiệt độ thấp khi các hạt nhân của vật chất phân cực thì việcnghiên cứu trạng thái phân cực của chùm nơtron tán xạ cho ta rất nhiều thông tinquan trọng về quá trình vật lý, ví dụ như sự tiến động hạt nhân của các các nơtrontrong bia có các hạt nhân phân cực, sự phát xạ và hấp thụ phonon và magnon11,17 ….. Các nghiên cứu về tán xạ không đàn hồi của các nơtron phân cực trong tinhthể phân cực cho phép ta nhận được các thông tin quan trọng về hàm tương quanspin của các hạt nhân 7,15,16 …….. Ngoài ra các vấn đề về nhiễu xạ bề mặt củacác nơtron trong tinh thể phân cực được đặt trong trường ngoài biến thiên tuần hoàncũng đã được nghiên cứu 5, 6, 7 . Trong luận văn này, chúng tôi đã nghiên cứu sự tán xạ của nơtron chậm, lạnh.(nơtron này có năng lượng nhỏ hơn rất nhiều 1MeV, do đó nó không đủ nănglượng để gây ra hiện tượng sinh hủy hạt) trong tinh thể sắt từ và chỉ quan tâm đếntương tác từ của nơtron với các nút mạng điện tử trong tinh thể. Từ đó nghiên cứuvéc tơ phân cực của nơtron tán xạ từ trong tinh thể sắt từ. Nội dung của luận văn được trình bày trong 4 chương:Chương 1: Lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể phân cựcChương 2: Tán xạ của các nơtron phân cực trong tinh thể phân cực.Chương 3: Tán xạ từ của các nơtron phân cực trong tinh thể sắt từChương 4: Véc tơ phân cực của nơtron tán xạ từ trong tinh thể sắt từ 1 Những kết quả của luận văn được trình bày trong phần kết luận. Kết quảchính của luận văn đã được báo cáo tại hội nghị vật lý lý thuyết toàn quốc lần thứ36 tại thành phố Quy Nhơn tháng 8 năm 2011. 2 CHƢƠNG 1 : LÝ THUYẾT TÁN XẠ CỦA NƠTRON CHẬM TRONG TINH THỂ1.1. Hình thức luận thời gian của lý thuyết tán xạ. Dùng 1 chùm hạt nơtron chậm phân cực bắn vào bia (năng lượng cỡ dưới 1MeV và không đủ để tạo ra quá trình sinh huỷ hạt), nhờ tính chất trung hoà về điện,đồng thời moment lưỡng cực điện vô cùng nhỏ (gần bằng 0) nên nơtron không thamgia tương tác điện, dẫn đến độ xuyên sâu của chùm nơtron vào tinh thể là lớn vàbức tranh giao thoa của sóng tán xạ sẽ cho ta thông tin về cấu trúc tinh thể và cấutrúc từ của bia. Trong trường hợp khi bia tán xạ cấu tạo từ số lớn các hạt ( ví dụ như tinhthể), để tính toán tiết diện tán xạ một cách thuận tiện ta đưa vào lý thuyết hình thứcluận thời gian. Giả sử ban đầu các hạt bia được mô tả bởi hàm sóng n , là hàm riêng củ ...