Исследования взаимодействий отрицательных мюонов на 1S-уровне различных атомов

• Автор: Мамедов, Таир Наги оглы
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 157 с. : ил.

* ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МЮОНОВ В

ИЗОЛИРОВАННОМ АТОМЕ И В ВЕЩЕСТВЕ

1Л Атомный захват и деполяризация ц~ в изолированном атоме

1.2 Поведение поляризации спина мюона на 1Б-уровне атома в продольном и поперечном магнитных полях

1.3 Взаимодействие мюонного атома со средой

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ОБРАБОТКА ДАННЫХ

2.1 Установка МЮСПИН и основные характеристики спектрометров МЮСПИН, МЮОНИЙ, и ЦРО

2.2 Процедура обработки экспериментальных данных

2.3 Анализ возможных систематических ошибок измерений

ГЛАВА 3. ЯДЕРНЫЙ ЗАХВАТ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МЮОНОВ В

# БЛАГОРОДНЫХ ГАЗАХ
3.1 Ядерный захват отрицательных мюонов
3.2 Измерение скорости ядерного захвата отрицательных мюонов в изотопах благородных газов
ГЛАВА 4. ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОГО МОМЕНТА ОТРИЦАТЕЛЬНОГО МЮОНА В СВЯЗАННОМ СОСТОЯНИИ В РАЗЛИЧНЫХ АТОМАХ
4.1 Аномальный магнитный момент электрона и мюона
в атомах

4.2 Измерения магнитного момента ц на 18-уровне С,
О, Ме, 81, Б, Ъл и Сс1
4.3 Обсуждение результатов измерений
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МЮОНОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ: ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АКЦЕПТОРНЫХ ПРИМЕСЕЙ В КРЕМНИИ
5.1 Мелкие акцепторные центры в кремнии
5.2 Обнаружение релаксации и сдвига частоты прецессии спина отрицательного мюона в кремнии
5.3 Определение константы сверхтонкого взаимодействия в акцепторной примеси алюминия в кремнии
5.4 Исследование механизмов релаксации магнитного момента мелкого акцепторного центра в кремнии
5.5 Особенности взаимодействия акцепторной примеси алюминия в сильнолегированных образцах кремния
ОСНОВНЫЕ .ВЫВОДЫ
Приложение
Приложение
Список литературы

• Исследования, проводимые С ПОМОЩЬЮ МЮОНОВ относятся к
различным областям знаний и часто занимают пограничные положения между несколькими традиционными разделами физики. Свойства элементарных частиц, слабые взаимодействия, нарушение пространственной и зарядовой четности, структура атомных ядер, ядерный синтез (мю-катализ), свойства твердых тел (магнетизм, сверхпроводимость, полупроводники), атомная физика, химические реакции в твердой, жидкой и газовой фазе, неразрушающий элементный анализ (включая элементный анализ ”in vivo” в организме человека) - таков неполный перечень направлений, по которым в настоящее время проводятся исследования с помощью мюонов. По многим из этих направлений имеются монографии и обзоры (см., например, [1-9]), проводятся регулярные международные конференции.
Мюоны были обнаружены в исследованиях взаимодействия космического излучения с веществом в 1936-37 гг. [10,11]. После открытия 7Г-мезонов [12] стало ясно, что мюоны образуются в результате распада 7г-мезонов в атмосфере.
Из измерений энергетического спектра частиц, образующихся при распаде 7Г-мезонов [13] и мюонов [14], следовало, что распад 7г-мезонов
• является двухчастичным, а мюона - трехчастичным. Причем в обоих случаях
при распаде, кроме заряженных частиц, рождаются нейтральные частицы. Поскольку попытки обнаружить нейтральные частицы от реакции распада д-мезона и мюона [15,16] не увенчались успехом, были предложены схемы распадов с участием известного к тому времени из ядерного распада нейтрино. В современной записи эти распады представляются следующим образом:
7Г± -> JU* +1^(^) (1)
• р± -»■ е± + ие{йе) + z7„(i/„). (2)

функция ґ((:) и вычислялись значения функции при различных значениях аргумента и, затем по генератору нормально распределенных случайных чисел вносился разброс данных.
Пи) = Пи) + у/Ш • Дп^о, 1) , (26)
где Пп<1{0,1) - генератор нормально распределенных случайных чисел со средним значением 0 и дисперсией равной единице.
Допустим, что преобразователь ’время-код’ обладает определенной нелинейностью (А; ф До). При этом /(£) из-за приборного искажения отличается от истинного /о(£) как:
/(іі) = (Аі/Ао) - /о(^) • (27)
Рассмотрим следующие искажения (см. рис. 8):
Аі/Ао =1+6] 5Іп(27Г • той{и/Ъ2)) ,
(28)
— и, = 0.03, Ъ2 = 15 не,
Д;/Д0 = 1 + Ь • то(і(и/Ь2) ,
(29)
= и, Ь = 0.03, Ь2 = 15 не ,
Аі/Ао = 1 + і • &і ,
(30)
= и (1 + і • Ьх/2), Ьх = 1.25 • 10~5 (Ьх = 6.25 • 10~5)
Относительное изменение ширины канала преобразователя А-,/Ао в зависимости от номера канала і при данных искажениях приведено на рис. 8.
Были рассмотрены два случая: измерение в отсутствии внешнего магнитного поля и в магнитном поле. Соответственно, было принято, что
/о(і) = Агое- /о(0 = Ще~і/Т{ 1 + о соБ(и>£ + ф) ] + В . (32)
По вышеприведенной схеме были смоделированы спектры со следующими параметрами: Щ = 14000, т = 2.030 мкс, а = 0.05, ш/2уг = 20 МГц и В