Поляризация нейтронов Поляризация нейтронов киральными магнетикамикиральными магнетиками

Чубова Надежда Михайловна

Петербургский Институт Ядерной Физики НИЦ «Курчатовский институт»

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

Понятие кирального объектаПонятие кирального объекта

Киральность-это геометрическое свойство жёсткого объекта (или пространственного распределения точек или атомов) не совпадать при поворотах и трансляциях со своим изображением, создаваемым инверсией через точку.

Киральность — свойство, позволяющее отличить объект от его отражения в зеркале. Хорошо известный пример кирального объекта — рука (именно от этого слова на греческом языке происходит термин «киральность»

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

2

Сечение поляризованных нейтроновСечение поляризованных нейтронов

Рассмотрим процесс рассеяния который описывается выражением:

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

3

4

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

Сечение поляризованных нейтроновСечение поляризованных нейтронов

Можно получить 100% поляризованный пучок

Величина поляризации падающего пучка нейтронов:

Установка SANS-2 центра GKSS в Гестхахте (Германия)

Экспериментальная установка и Экспериментальная установка и образецобразец

Образец: MnSi - диск толщиной 1 мм и диаметром 15 мм

P0=0.95, =0.58 nm (/=0.1)

5

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

При 10K <T<30K и 1<H<800 мТл

Incident beam, k0

Positionsensitivedetector

[11-1]

[1-10]

[111]

MnSisingle crystal

q1

q1 || [111]

b

(11-2)

H

Polarizer

P

Spin Flipper

Incident beam, k0

Positionsensitivedetector

[11-1]

[1-10]

[111]

MnSisingle crystal

q2

q2 || [111]

a

(11-2)

H

Polarizer

P

Spin Flipper

Схема двух экспериментов, в которых определяется поляризация пучка нейтронов. Монокристалл MnSi ориентирован таким образом, что пучок падает на образец вдоль оси [1 1 -2], так что кристаллографическая ось [1 1 1] лежит горизонтально в плоскости рассеяния. Магнитное поле H и поляризация P0 направлены вдоль одной из оси: [1 1 1].

Поляризация нейтронов киральными Поляризация нейтронов киральными магнетикамимагнетиками

6

Поляризация нейтронов киральными Поляризация нейтронов киральными магнетикамимагнетиками

H = 1 мТл

10 15 20 25 30 35 400,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Pola

riza

tion

T(K)10 15 20 25 30 35 40

0

1x105

2x105

3x105

4x105

5x105

Inte

nsity

(ar

b. u

nits

)

T(K) 7

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

100 200 300 400 500 600 700100

101

102

103

104

a)HC2

Inte

nsit

y cp

s

H (mT)

100 200 300 400 500 600 7000,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

b)

HC2

Pol

ariz

atio

n

H (mT)

Поляризация нейтронов киральными Поляризация нейтронов киральными магнетикамимагнетиками

8

ЗаключениеЗаключение

FeGe

MnGe

Поляризатор

TC =278 K и НС2 ≈ 15Тл

9

Доклад на школе ФПН-2013 23 декабря

I

III

Установлено, что рассеяние поляризованных нейтронов является 100% киральным при геометрии эксперимента, когда вектор поляризации P параллелен вектор рассеяния Q

II

Установлено, что анализирующая способность кристалла не меняется как функция температуры и магнитного поля в температурных пределах T< TC, где TC=29 K и в диапазоне полей H<HC2=570 mTл.

Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!

10