Взаимодействие поляризованных нейтронов с неколлинеарными магнитными структурами

• Автор: Боднарчук, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 93 с.

Содержание
Введение.
Глава I. Развитие метола пефлектометпин поляризованных нейтронов на реакторе ИБР-2.

1.1. Принципы рефлсктометрии поляризованных нейтронов.

1.2 Рефлектометры поляризованных нейтронов.

1.3 Рефлектометр поляризованных нейтронов РЕФЛЕКС-П.

I.4. Метод ларморовской прецессии для измерения фаз и

пространственного направления вектора поляризации.

Глава П. Влияние геометрии магнитнонеколлинеарного контура на

волновую Функцию нейтрона.

II. 1. Введение.
П.2. Геометрическая фаза волновой функции.
11.2.1. Адиабатический случай. Фаза Берри.
11.2.2. Неадиабатический случай. Фаза Ааронова-Анандана.
11.3. Адиабатическая и неадиабатическая эволюции в оптике
поляризованных нейтронов.
11.4. Фаза Берри при эволюции спина нейтрона в магнитном поле.
П.5. Геометрическая фаза нейтрона в прецессирующем магнитном поле.
II.6. Обзор экспериментальных работ, посвященных геометрической фазе
в оптике поляризованных нейтронов.
П.7. Измерение геометрической фазы в эксперименте с поляризованными нейтронами.
Глава III. Экспериментальное исследование отражения поляризованных нейтронов от спел с недиагональными матрицами отражения.
III. 1. Случай сильного поля.
Ш.2. Случай слабого поля.
III.3. Обзор экспериментальных работ по взаимодействию
поляризованных нейтронов с магнитными средами, обладающими

недиагональными матрицами отражения.
Ш.4. Эксперимент по наблюдению незеркалыюго отраженния поляризованного пучка нейтрнов.
Глава IV. Экспериментальное изучение неупрутого рассеяния тепловых нейтронов на планарных магнитных возбуждениях.
IV. 1. Введение.
1У.2. Теоретическое рассмотрение кинематики малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов в направлении параллельном плоскости магнитного зеркала.
1У.З. Экспериментальная методика измерения неупрутого рассеяния нейтронов на планарных магнитных возбуждениях.
Выводы
Заключение
Список работ по теме диссертации
Литература.
Введение
Со времени первых экспериментов Юза и Берджи с поляризованными нейтронами тепловых энергий прошло уже более 50 лет. С тех пор поляризованные нейтроны превратились в мощный инструмент изучения как фундаментальных симметрий, так и магнитных свойств конденсированного состояния [1, 2].
В настоящее время выделилось два методических подхода к изучению магнитных сред в оптике поляризованных нейтронов. Первый заключается в пропускании пучка поляризованных нейтронов сквозь магнитную среду и последующее измерение модуля вектора поляризации на выходе из образца и его направления. Анализ этих параметров позволяет судить о доменной структуре среды или о крупномасштабных неоднородностях внутри нее. Этот экспериментальный способ изучения магнитной структуры называется методом деполяризации. Его теоретические основы заложены в работах Халперна и Холстейна в 1941 г. [3]
Другой подход состоит в измерении коэффициента отражения пучка нейтронов от гладкой поверхности среды под углами порядка нескольких угловых минут. При таких углах падения значение коэффициента отражения близко к единице, а его зависимость от энергии налетающих нейтронов однозначно определяется структурой приповерхностного слоя среды. При этом характерный масштаб изучаемой структуры заключается в пределах от нескольких десятков до нескольких тысяч ангстрем. Такой подход получил название метода рефлектометрии. В отличие от метода деполяризации рефлектометрия тепловых нейтронов стала использоваться сравнительно недавно. В 1981 г. Г. Фелшер [4] впервые предложил использовать отражение тепловых нейтронов для изучения магнитных свойств поверхностей и тонких пленок. Первые рефлектометрические эксперименты с поляризованными нейтронами были направлены на определение глубины проникновения магнитного поля в сверхпроводники.
Поскольку реальные размеры изучаемых образцов не превышают нескольких десятков миллиметров, то наряду с измерениями отраженного от поверхности пучка нейтронов, иногда измеряют преломленный пучок нейтронов, который вошел в среду пленки и вылетел с торцевой части образца. Такая методика измерений называется рефрактометрией. Понятно, что эти два метода являются генетически связанными, поскольку в идеальном случае, в отсутствие поглощения, суммарная интенсивность
В неходкой работе М Берри [32] был сделан ряд ограничений: система предполагалась квантовой, недиссипативной, с медленно зависящим от времени циклическим гамильтонианом, Й(Т) = Н{ 0), рассматривались лишь стационарные невырожденные состояния |/п. В дальнейшем все эти ограничения были сняты. Вильчек и Зи [43] рассмотрели случай вырожденных уровней. Обобщение на неадиабатнческий случай и нестационарные состояния )/(() было сделано Аароновым и Ананданом [44]; при этом предполагалось, что гамильтониан и вектор состояния хДО обладают свойством цикличности: 1|/(Т)=е'т у(0), где полная фаза, приобретаемая вектором состояния за время цикла, равна сумме тривиальной динамической фазы и геометрической фазы, у = ос + [}. Фактически циклические функции - это собственные функции оператора эволюции с собственным значением е‘т.
Джордан [45], исходя из квантового аналога фазы Панчаратнама [40], ввел определение геометрической фазы для неполных циклов, изображаемых незамкнутыми траекториями на сфере Пуанкаре.
Для первого самого общего знакомства с проблемой геометрической фазы рассмотрим некоторые элементарные модели [46], в которых имеет место проявление геометрической фазы.
Рис. II. I. Плоскость качаний маятника Фуко, изображенная стрелками, медленно поворачивается вследствие суточного вращения Земли. Через 24 часа плоскость качаний не доходит до исходного положения север — юг на некоторый угол Д зависящий от широты.