Исследование локального магнитного порядка и спиновых флуктуаций методом ядерного резонансного рассеяния синхротронного излучения

• Автор: Январев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 105 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Мессбауэровская спектроскопия синхротронного излучения

1Л. Основные положения теории ядерного резонансного рассеяния

синхротронного излучения

1.2. Ядерное резонансное рассеяние вперед

1.3. Влияние внешних возмущений на ядерное резонансное рассеяние

синхротронного излучения

1.4. Исследование парамагнитных и суперпарамагнитных

комплексов с помощью синхротронного излучения

Глава 2. Динамические и статические эффекты в

магнитонеупорядоченных средах
2.1. Введение
2.1.1. Векторная модель спинового эха
2.1.2. Векторная модель гамма-эха
2.2. Ядерное резонансное рассеяние вперед синхротронного излучения
в условиях “мгновенного” изменения направления ядерного углового момента
2.3. Гамма-эхо в магнитонеупорядоченных средах:
вывод основных уравнений с учетом флуктуаций намагниченности в образце
2.4. Моделирование эффекта гамма-эха и анализ результатов
Глава 3. Влияние электронных спиновых флуктуаций на
ядерное рассеяние вперед синхротронного излучения: парамагнитные комплексы 8=1/
3.1. Введение
3.2. Модель времен релаксаций
3.3. Вывод основных уравнений с учетом релаксационных процессов
и неоднородного уширения сверхтонких уровней
3.4. Численное моделирование и анализ результатов
Г лава 4. Влияние электронных спиновых флуктуаций на ядерное
рассеяние вперед синхротронного излучения:
парамагнитные комплексы 8=3/2 и 8=5/
4.1. Введение
4.2. Стохастическая неадиабатическая модель Клаузера-Блюма
4.3. Вывод основных уравнений с учетом электронной
парамагнитной релаксации
4.4. Численное моделирование и анализ результатов
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Синхротронное излучение (СИ) - это магнитотормозное излучение ультрарелятивистских электронов, движущихся в магнитном поле, имеющее импульсную структуру, обладающее высокой степенью коллимации и почти 100% поляризацией. Впервые синхротронное излучение наблюдалось визуально около 50-ти лет назад группой Поллока [1] при движении электронов в циклическом электронном ускорителе - синхротроне, и вначале рассматривалось как паразитный эффект, мешающий работе циклического ускорителя. Однако с развитием и совершенствованием экспериментальной техники синхротронное излучение стали использовать для исследований в оптическом и рентгеновском диапазонах. Это привело к интенсивному изучению физических свойств самого синхротронного излучения с целью его эффективного использования. Появление источников СИ 2-го поколения в начале 80-х годов, применение ядерных монохроматоров и сверхбыстрой электронной системы детектирования во временных мессбауэровских экспериментах открыло возможности использования СИ в гамма-диапазоне и привело к созданию нового направления в области временной мессбауэровской спектроскопии и у-оптики [2]. Так, в “гамма-оптически” плотной ядерной мишени удалось наблюдать ядерную дифракцию [3] и рассеяние вперед СИ [4], квантовые биения интенсивности резонансного отклика, вызванные расщеплением ядерных уровней и внешними возмущениями [5, 6]. Ввод в работу источников СИ 3-го и 4-го поколений в 1996-99 годах привел к дальнейшему развитию нового спектроскопического метода в различных областях физики, химии, биологии. Появление синхротронных источников, реализующих принцип лазера на свободных электронах в УФ-диапазоне [7, 8], открывает дальнейшие перспективы на пути эффективного использования метода ядерного резонансного рассеяния СИ.
Среди многочисленных приложений данного метода можно выделить следующие основные направления исследований в области физики

Как известно, элементы матрицы плотности peg описываются уравнением
ЛиуВИЛЛЯ:

где член -~peg учитывает распад возбужденного состояния ядра 57Fe.
Полный гамильтониан системы “гамма-квант + ядро” записывается в виде:
H = HQ+ Yj (Н$+Н^) + ?№, (2.8)
J=e,g
Н0 - гамильтониан, описывающий нерасщепленные ядерные уровня;
Щр - гамильтониан сверхтонкого взаимодействия, который с учетом
“мгновенного” перемагничивания имеет вид,-
H(hp = hcoificosfifpKsinfilpp, °р ?_Т, (2.8а)
J J [р ^ U, t > т
где (5 - угол перемагничивания ядерной мишени в момент времени г,

я = л® /<до --/(/+1)+3(42 - )
гамильтониан квадрупольного
взаимодействия;
у(у) _ гамильтониан электромагнитного взаимодействия,
y(r)=-l Jd3r(jA) (2.86)
Обычно в магнитомягких материалах величина квадрупольного расщепления гораздо меньше величины сверхтонкого расщепления
(сор-1 ~ Г « орр, со^р = 0), поэтому можно считать, что система ядерных
подуровней основного и возбужденного состояний формируется через механизм сверхтонкого взаимодействия, а квадрупольное взаимодействие дает пренебрежимо малый вклад в сигнал резонансного отклика.