Cтраница 3
В отличие от рентгеновских лучей, нейтроны обладают магнитным моментом, что дает в руки исследователей уникальную возможность изучения не только структуры кристалла, но и пространственного расположения магнитных моментов атомов. Для иллюстрации на рис. 7.13 приведена зависимость интенсивности упругого рассеяния нейтронов различной энергии от соединения ИЬМпРз - Резкое увеличение интенсивности отражения ( пик) возникает при условии Брегга-Вульфа (7.5) Указанное соединение является антиферромагнетиком при температурах, ниже 8 9 К. На рис. 7.13 приведены две нейтронограммы упругого рассеяния нейтронов на монокристаллах ИЬМпВгз при температурах 12 и 5 К. [31]
В одном методе измеряют полное сечение упругого рассеяния как функцию энергии нейтронов. Как и в рентгенограмме, положение максимумов нейтронограммы определяется структурой кристаллической решетки ( в соответствии с условием (10.18) Брэгга - Вульфа), а величина этих максимумов зависит от амплитуд рассеяния. [32]
Рассеяние нейтронов веществом принято классифицировать по след, признакам: по изменению энергии нейтрона при рассеянии ( упругое, неупругое); по характеру взаимодействия, ответственного за рассеяние ( ядерное, магнитное); по степени когерентности нейтронных волн, рассеянных от множества центров, образующих изучаемое вещество. В общем случае интенсивность нейтронной волны, рассеянной малым объемом вещества, можно представить в виде двух слагаемых, первое из к-рых пропорц. Когерентная составляющая проявляется в виде пиков на нейтронограмме, некогерентная определяет фон. Некогерентная составляющая нечувствительна к структуре вещества, отражает взаимодействие нейтрона с отд. [33]
Зауэрвальдом и Теске [44] было высказано предположение, что металлы, имеющие плотную упаковку в твердом состоянии, сохраняют ее при плавлении. Этого следует ожидать, так как объем при плавлении изменяется незначительно. Кроме совпадения данных из КРР, дифракционные максимумы нейтронограмм жидкого РЬ расположены при тех же значениях ( sin0) / X, что и твердого. Рассмотрение табл. 7 показывает, что КЧ для жидкого РЬ по данным работ разных авторов не согласуются друг с другом. [34]
Нейтронография позволяет непосредственно установить пространственное положение атомов водорода, что для химиков-технологов и гидрометаллургов имеет значение при изучении бионеорганических веществ, гидридов, кислых и основных соединений, исследовании экстракционных и сорбционных процессов. Нейтроно-графически непосредственно выявили положение атомов водорода в кристаллах различных модификаций обычного и тяжелого льда. В связи с изотопностъю ядерной амплитуды рассеяния нейтронов на нейтронограммах отсутствует спад интенсивности отражений при больших углах, характерный для рентгенограмм. Это имеет существенное значение для структурных исследований жидкостей, цель которых - нахождение функции радиального распределения, для чего необходимо измерить сечение рассеяния в достаточно широком диапазоне углов рассеяния, в том числе при больших углах. [35]
Первый тип рассеяния дает дифракционную картину, подобную картине рассеяния рентгеновских лучей. Интенсивности рефлексов на пейтропограммах и рентгенограммах могут несколько отличаться. Антиферромагнитиаи структура ( второй тип рассеяния) проявляется в виде дополнительных линий на нейтронограммах порошкообразных веществ. [36]
![]() |
Схкма спин-спектрометра. [37] |
Кюри или Нселя), а также в значит, магн. На рис. 3, а приведена нейтронограмма ядерного и магн, рассеяния нейтронов от поликристаллич. При Т ниже точки Ноелл Т N - 80 К МпО переходит в аптиферромагн. Этому соответствует возникновение дополнит, максимумов на нейтронограмме. Полуцелые индексы указывают на то, что период магн, элементарной ячейки по всем направлениям вдвое больше структурного. [38]
Интенсивность рассеяния нейтронов атомными ядрами изотопов должна существенно различаться. Предполагается, что замена атомов одного изотопа атомами другого не меняет структуру раствора. Это предположение в большинстве случаев справедливо. Чтобы определить три перечисленные радиальные функции распределения, нужно получить не менее трех различных нейтронограмм. [39]
В случае ферромагнетиков наличие спонтанного макроскопического магнитного момента однозначно свидетельствует о магнитном упорядочении, а в случае антиферромагнетиков, у которых спонтанный магнитный момент отсутствует, нужны более непосредственные доказательства магнитного упорядочения. Экспериментальные данные о теплоемкости и магнитных свойствах хорошо объясняются, если представить магнитную структуру антиферромагнетика как суперпозицию вставленных друг в друга ферромагнитных подрешеток. Однако такое представление долго существовало лишь как весьма вероятная гипотеза. Благодаря отсутствию заряда у нейтрона и наличию у него магнитного момента взаимодействие нейтронов с электронной оболочкой ионов, образующих кристалл, имеет магнитную природу. Интенсивность рассеяния нейтронов, обусловленная магнитным взаимодействием, оказывается сравнимой с интенсивностью их рассеяния на ядрах. Однако поскольку условия запрета для дифракционных пиков, соответствующих ядерному и магнитному рассеянию, различны, переход в магни-тоупорядоченное состояние может сопровождаться появлением новых пиков на нейтронограммах. В том же случае, когда период магнитной ячейки отличается от периода химической, появление дополнительных пиков на нейтронограммах магнитоупоря-доченного кристалла очевидно. [40]
В случае ферромагнетиков наличие спонтанного макроскопического магнитного момента однозначно свидетельствует о магнитном упорядочении, а в случае антиферромагнетиков, у которых спонтанный магнитный момент отсутствует, нужны более непосредственные доказательства магнитного упорядочения. Экспериментальные данные о теплоемкости и магнитных свойствах хорошо объясняются, если представить магнитную структуру антиферромагнетика как суперпозицию вставленных друг в друга ферромагнитных подрешеток. Однако такое представление долго существовало лишь как весьма вероятная гипотеза. Благодаря отсутствию заряда у нейтрона и наличию у него магнитного момента взаимодействие нейтронов с электронной оболочкой ионов, образующих кристалл, имеет магнитную природу. Интенсивность рассеяния нейтронов, обусловленная магнитным взаимодействием, оказывается сравнимой с интенсивностью их рассеяния на ядрах. Однако поскольку условия запрета для дифракционных пиков, соответствующих ядерному и магнитному рассеянию, различны, переход в магни-тоупорядоченное состояние может сопровождаться появлением новых пиков на нейтронограммах. В том же случае, когда период магнитной ячейки отличается от периода химической, появление дополнительных пиков на нейтронограммах магнитоупоря-доченного кристалла очевидно. [41]