Исследование несовершенств структуры и разработка нейтронных поляризующих суперзеркал CoFe(V)TiZr

• Автор: Плешанов, Николай Константинович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Глава I. Зеркальное отражение поляризованных нейтронов от слоистых намагниченных структур

1.1 Квантовомеханическое описание рассеяния нейтронов веществом

1.2 Нейтронно-оптический потетщал

1.3 Взаимодействие поляризованных нейтронов со слоистыми намагниченными структурами

1.4 Матричный метод расчета коэффициентов отражения

1.5 Поляризующая эффективность и отражательная способность покрытий . .23 ГЛАВА II. Поляризующие нейтронные покрытия: физические принципы и ретроспектива

2.1 Нейтронно-оптические поляризаторы и анализаторы

2.2 Поляризующие нейтронные зеркала

2.3 Поляризующие нейтронные многослойные монохроматоры

2.4 Поляризующие нейтронные суперзеркапа

2.4.1 Суперзеркало: физические принципы

2.4.2 Алгоритмы построения суперзеркальной последовательности толщин: обзор
2.4.3 Поляризующие суперзеркала: ретроспектива
Глава III. Изготовление поляризующих покрытий на магнетронной напылительной установке ДИОГЕН
3.1 Магнетронное распыление: физические основы
3.2 Магнетронная напылительная установка ДИОГЕН
Глава IV. Экспериментальные методы исследования
4.1 Рентгеновский рефлектометр
4.2 Рефлектометр поляризованных нейтронов
4.3 Обработка экспериментальных данных
4.3.1 Экспериментальные коэффициенты отражения и статистические ошибки измерений
4.3.2 Функция приборного разрешения
4.3.3 Коррекция коэффициентов отражения на поляризацию прямого пучка и эффективность флиппера

Глава V, Изучение новых возможностей использования зеркального отражения нейтронов
5.1 Модель слоистых структур со статистически растущей шероховатостью для описания зеркального отражения
5.2 Использование суперзеркальной последовательности для исследования роста шероховатости и межслойной диффузии
5.3 Использование бихроматора для исследования роста шероховатости
5.4 Наблюдение окисных слоев на поверхности пленок Со, Fe, СоРе и
5.5 Наблюдение приграничных областей с нулевой намагниченностью в многослой-кеРе/2г
5.6 Исследование перемагничивания суперзеркала СоРеУ/ТИг (т~2): послойная нейтронная магнитометрия .,
5.7 Исследование отражения нейтронов суперзеркалом СоРеУ/Т12г (т=2)
Глава VI. Антиотражающий подслой Т^гСй: создание и оптимизация
6.1 Резонансная зависимость оптического потенциала Сй и йй для тепловых нейтронов
6.2 Антиотражающий подслой Пвй: экспериментальное исследование
6.3 Антиотражающий подслой П2гСс1: экспериментальное исследование
6.4 Алгоритм оптимизации антиотражающего подслоя
Глава VII, Алгоритм построения суперзеркал с учетом несовершенств структуры
7.1 Алгоритм КСУРС (конструирование суперзеркал с учетом реальной структуры)
7.2 Принцип сравнения алгоритмов построения суперзеркал и численные расчеты
7.3 Оценка допустимых ошибок напыления толщин слоев суперзеркал
Глава VIII. Исследование особенностей роста слоев и их учет при разработке суперзеркал СоГе(/Т1гг с т>2
8.1 Изучение закона роста шероховатости в многослойках СоРе/Шг и его учет при разработке суперзеркала СоРеУ/Шг с т=2
8.2 Изучение факторов, влияющих на отражательную способность и поляризующую эффективность суперзеркал СоРе/Шг
8.2.1 Многослойная периодическая структура СоРе/ТИг
8.2.2 Монослой СоРе
8.2.3 Суперзеркало СоРе/Л2г (т=2.35)

8.2.4 Наблюдение разницы между ядерной и магнитной шероховатостью в
многослойных структурах СоРе/ТИг
8.3 Поляризующие суперзеркала, производимые в других лабораториях
Глава IX. Примеры применения поляризующих суперзеркальных покрытий СоРе(У)/гаг на подслое ТіггСй
9.1 Конструкция и тестирование многоканального поляризатора с суперзеркаль-ным покрытием СоРеУ/Ті2г
9.2 Улучшенный многоканальный поляризатор с суперзеркальным покрытием СоРеУ/Шг
9.3 Веерный анализатор для спектрометра КЕМ 1111 (ОИЯИ, Дубна)
9.4 Двухотражательный суперзеркалъный поляризатор для рефлектометра НР-4М(ПИЯФ)
Приложение А. Отражение частицы от поглощающей среды
Приложение В. Оптимизация состава антиотражающего покрытия
Приложение С. Оптимизация толщины антиотражающего покрытия
Заключение по результатам диссертационной работы
Список литературы

4.1 Рентгеновский рефлектометр
Схема рентгеновского рефлектометра, разработанного в ПИЯФ, представлена на Рис. 4.1. Рентгеновское излучение с длиной волны линии СиКа (0.1542 нм) от источника 1 в виде отпаянной трубки с медным анодом проходит входную диафрагму 2 и монохроматизиру-ется при отражении от плоскости (111) монокристалла кремния 3. Далее пучок коллимируется защитной диафрагмой 4 и падает на образец под углом скольжения 9. Интенсивность рассеянного образцом пучка регистрируется детектором 7 с приемной диафрагмой 6. Детектор представляет собой сцинтилляционный счетчик квантов БС-ОЗ. Ширины коллимационных диафрагм 2 и 4 регулируются в пределах от 0 до 0.4 мм. Приемная диафрагма 6 определяет пространственное разрешение детектора.
Рис. 4.1. Схема рентгеновского рефлектометра (ОНО ПИЯФ): (1) рентгеновская трубка (источник), (2) входная диафрагма, (3) кремниевый монохроматор, (4) защитная диафрагма, (5) образец, (6) приемная диафрагма, (7) детектор. Стрелками показаны возможные движения котировочных устройств
Расстояние между диафрагмами 2 и 4 равно 1260 мм, между образцом и детектором - 760 мм. Интенсивность прямого пучка с сечением 0.06x10 мм2 и расходимостью 0.3 мрад - около 60000 имп/с, причем отношение сигнал/фон составляет 105. Диапазон переданных импульсов равен 0.02-3 нм“1.
Рефлектометр управляется при помощи персонального компьютера и системных модулей в стандарте КАМАК. Управляющий программный пакет ЦМСОМ [111] работает в среде Уіпс1о\г598. Командный процессор пакета ЦМСОМ имеет интерпретатор арифметических и логических действий, команд цикла, команд управления файловой системой, команд управления движениями юстировочных столиков образца и детектора, команд измерения интенсивности рентгеновского излучения. Это позволяет пользователю составлять и запускать скрипты планируемых экспериментов на выполнение в автоматическом режиме.