- CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TÁN XẠ CỦA NƠTRON CHẬM TRONG TINH THỂ. - Cơ sở lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể ...5. - Thế tương tác của nơtron chậm trong tinh thể ...8. - Ảnh hưởng của sự gồ ghề mặt biên “chân không – vật chất” có các hạt nhân phân cực lên phản xạ gương của các nơtron phân cực. - Véctơ phân cực của nơtron phản xạ gương trên mặt biên gồ ghề giữa chân không và vật chất có các hạt nhân phân cực. - Tiết diện hiệu dụng của tán xạ từ không đàn hồi của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực. - Tiết diện tán xạ từ bề mặt hiệu dụng của các nơtron phân cực trong trường hợp có phản xạ toàn phần ...38. - Chúng ta dùng chùm nơtron chậm phân cực bắn vào bia (năng lượng cỡ dưới 1 MeV và không đủ để tạo ra quá trình sinh hủy hạt. - Quang học nơtron phân cực giúp ta hiểu rõ hơn về sự tiến động spin của các nơtron trong bia có các hạt nhân phân cực . - Các nghiên cứu và tính toán về tán xạ phi đàn hồi của các nơtron phân cực trong tinh thể phân cực cho phép chúng ta nhận được các thông tin quan trọng về tiết diện tán xạ của các nơtron chậm trong tinh thể phân cực, hàm tương quan spin của các nút mạng điện tử...[7,23]. - Ngoài ra các vấn đề về nhiễu xạ bề mặt của các nơtron trong tinh thể phân cực đặt trong trường ngoài biến thiên tuần hoàn và sự thay đổi phân cực của nơtron trong tinh thể cũng đã được nghiên cứu [7,10,14].. - Trong luận văn này, chúng tôi đã nghiên cứu: Tán xạ từ của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực khi có phản xạ.. - Chương 1: Lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể. - Chương 2 : Tiến động hạt nhân của spin của nơtron trong môi trường phân cực Chương 3: Phản xạ gương của các nơtron phân cực trên mặt biên gồ ghề giữa “ chân không – vật chất” có các hạt nhân phân cực.. - Chương 4: Tán xạ từ của nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực trong điều kiện có phản xạ. - LÝ THUYẾT TÁN XẠ CỦA NƠTRON CHẬM TRONG TINH THỂ. - Cơ sở lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể. - Giả sử ban đầu trạng thái của nơtron được mô tả bởi hàm sóng p r. - V là toán tử tương tác của nơtron với hạt nhân bia.. - Trong công thức (1.1.11) đưa vào toán tử mật độ spin của nơtron tới. - Thế tƣơng tác của nơtron chậm trong tinh thể. - vectơ toạ độ của nơtron R l. - Mômen từ của nơtron là : m neutron m neu g. - spin của nơtron tới. - Vậy thế tương tác từ gây ra bởi sự phân cực của nơtron và từ trường của các electron trong bia là:. - (1.2.6) Như vậy khi xét bài toán của một chùm nơtron chậm không phân cực tán xạ trong tinh thể, ngoài tương tác hạt nhân chúng còn tương tác từ và tương tác giữa nơtron và electron tự do và electron không kết cặp trong bia tinh thể. - Chúng ta xem xét quá trình chuyển động của nơtron chậm qua vật chất.. - Trong trường hợp này, hàm sóng mô tả quá trình va chạm đàn hồi của nơtron với hạt nhân được gắn ở điểm R i có dạng. - n là hàm sóng spin của nơtron tới. - S là toán tử spin của nơtron. - a là biên độ tán xạ trong trạng thái ứng với mômen tổng cộng của nơtron và hạt nhân là 1. - a là biên độ tán xạ trong trạng thái ứng với mômen tổng cộng của nơtron và hạt nhân là 1. - Véctơ phân cực của hạt nhân I: spin của hạt nhân. - (2.1.8) Hay, khi đi qua 1 tấm bia có độ dày L xác định, chúng ta sẽ thu được: Khi nơtron đi qua bia phân cực này, spin của nó sẽ quay đi 1 góc:. - Chọn trục lượng tử song song với véctơ phân cực của hạt nhân ur p. - Ip là biên độ tán xạ kết hợp đàn hồi dưới góc bằng 0 của nơtron với spin song song với véctơ phân cực của hạt nhân p. - Ip là biên độ tán xạ kết hợp đàn hồi dưới góc bằng 0 của nơtron với spin phản song song với véctơ phân cực của hạt nhân p. - Nếu hàm sóng đi qua một lớp vật chất có độ dày xác định thì lặp lại tất cả các lý luận dẫn đến biểu thức của hệ số khúc xạ đối với bia phân cực mà ta đã biết thì chúng ta sẽ nhận được hệ số khúc xạ của các nơtron có spin song song với véctơ p như sau:. - Đối với các nơtron với sự phân cực ngược lại thì:. - (2.2.5) được xác định bởi hiệu các biên độ tán xạ của sóng kết hợp tương ứng và khác 0 chỉ trong bia phân cực. - Xét trường hợp nơtron có véctơ phân cực tạo thành một góc tương đối với hướng của véctơ phân cực hạt nhân. - Véctơ phân cực của hạt nhân bia có phương vuông góc với bề mặt.. - Hàm sóng của nơtron trong trạng thái phân cực thay đổi theo chiều sâu xác định theo biểu thức sau:. - Véctơ phân cực của nơtron là : P n. - Giả thiết rằng spin của nơtron có phương vuông góc với vecto phân cực của hạt nhân và có phương song song với trục x, ta được 1 2. - Suy ra, vectơ phân cực của nơtron hợp với vectơ phân cực của hạt nhân một góc. - Trong trường hợp tổng quát, vectơ phân cực của hạt nhân không xác định. - Ngoài ra, sự quay spin của nơtron trong bia phân cực có thể nhận được bằng cách khác.. - spin của nơtron chuyển động tiến động quanh trục song song với vectơ phân cực của hạt nhân với tần số. - h (2.3.4) Trong khoảng thời gian t, spin của nơtron quay đi một góc. - v Vậy spin của nơtron quay đi một góc. - Trong từ trường thì tương tác giữa spin của nơtron với hạt nhân có từ trường hiệu dụng. - Tương tự, nếu như bia phân cực có từ trường phụ thuộc vào thời gian B(t) và vectơ phân cực của hạt nhân cũng phụ thuộc vào thời gian P=P(t) thì từ trường hiệu dụng tổng hợp là : G t. - Ảnh hƣởng của sự gồ ghề mặt biên “chân không – vật chất” có các hạt nhân phân cực lên phản xạ gƣơng của các nơtron phân cực. - Phản xạ gương của nơtron trên mặt biên giữa vật chất và chân không đã được nghiên cứu [13]. - Khi xem xét phản xạ gương của các nơtron phân cực trên biên thực tế giữa vật chất và chân không, chúng ta cần tính đến sự gồ ghề của mặt biên. - Giả sử chùm nơtron phân cực tiến đến bề mặt của vật chất có các hạt nhân phân cực nằm chiếm nửa không gian x >0. - Trong bia phân cực như chúng ta biết [13] từ trường tổng cộng hiệu dụng G ur eff. - Chúng ta giả thiết rằng trong nửa không gian x>0, trong vật chất có các hạt nhân phân cực có từ trường hiệu dụng đồng nhất có dạng:. - Trong trường hợp này quá trình phản xạ, khúc xạ của các nơtron phân cực trên bia được xác định bởi Hamiltonien. - moment từ của nơtron. - năng lượng chuyển động dọc của nơtron.. - 10 9 cm 1 và góc trượt của nơtron. - biên độ tán xạ về phía trước của nơtron. - Vectơ phân cực của nơtron phản xạ gƣơng trên mặt biên gồ ghề giữa chân không và vật chất có các hạt nhân phân cực.. - Ta xét ảnh hưởng của sự gồ ghề của mặt biên tới trạng thái của vectơ phân cực của nơtron phản xạ.. - Véctơ phân cực của nơtron phản xạ được xác định bởi công thức : px px. - Giả sử rằng các nơtron tiến đến bia có các vectơ phân cực hướng theo một góc nào đó đối với hướng của vectơ phân cực của hạt nhân bia P ur N. - Trạng thái của nơtron có thể xem như là sự tổ hợp của hai trạng thái phân cực, phân cực theo vectơ phân cực của hạt nhân bia P uur N. - và phân cực theo hướng ngược lại.. - Hàm sóng mô tả trạng thái spin của nơtron tới là. - Ta xem xét hàm sóng phản xạ của nơtron có dạng như sau. - (3.2.6) Từ các biểu thức nêu trên, ta thấy trạng thái phân cực của nơtron phản xạ cũng phụ thuộc vào độ dày d 0 của lớp chuyển tiếp ở bề mặt gồ ghề. - Điều này cho phép ta dựa vào các kết quả thực nghiệm đo vectơ phân cực của nơtron phản xạ để nghiên cứu trạng thái gồ ghề của bề mặt vật chất.. - Chúng ta đi xem xét tán xạ từ không đàn hồi của các nơtron phân cực trên mặt tinh thể phân cực khi có phản xạ.. - Tiết diện tán xạ từ của nơtron phân cực:. - Như chúng ta đã biết, trong tinh thể phân cực tác động lên chùm nơtron có từ trường tổng cộng. - 0, trong tinh thể phân cực có từ trường hiệu dụng đồng nhất H eff (x. - Quá trình tán xạ phi đàn hồi của các nơtron phân cực trong tinh thể phân cực được xác định bởi Hamilton [8,23]. - Moment từ của nơtron. - nhỏ tương tác từ của nơtron với hạt nhân r. - hàm sóng spin riêng của nơtron. - các thành phần của vectơ sóng và véctơ vị trí của nơtron song song với bề mặt tinh thể:. - là năng lượng chuyển động dọc của nơtron Ký hiệu x m E H eff. - Biên độ của sóng phản xạ của nơtron 2 x. - Biên độ của sóng khúc xạ của nơtron. - Để tìm tiết diện tán xạ từ hiệu dụng của các nơtron phân cực chúng ta cần tính vết sau. - Ở đây chúng ta tính tiết diện hiệu dụng của các nơtron phân cực trên tinh thể sắt từ phân cực. - Vậy biểu thức tiết diện tán xạ từ phi đàn hồi của các nơtron phân cực:. - (4.1.10) Như vậy, biểu thức tiết diện tán xạ từ của các nơtron phân cực trên mặt tinh thể phân cực (4.1.10) chứa thông tin quan trọng về các hàm tương quan của các spin của các nút mạng điện tử nằm trên mặt tinh thể.. - Tiết diện tán xạ từ bề mặt hiệu dụng của các nơtron phân cực trong trƣờng hợp có phản xạ toàn phần. - Chúng ta đi xem xét cụ thể các kết quả đã thu được ở mục trước trong điều kiện khi có phản xạ toàn phần của các nơtron trên bề mặt của tinh thể phân cực. - 0 - phần ảo của hệ số khúc xạ của nơtron ở góc có phản xạ toàn phần. - toihan , độ sâu tắt dần của nơtron trong tinh thể là:. - Như vậy trong trường hợp có phản xạ toàn phần hàm sóng của nơtron đã nhanh chóng tắt dần ở một lớp mỏng của tinh thể. - Đã trình bày tổng quát về lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể.. - Đã nghiên cứu sự tiến động hạt nhân của spin của các nơtron phân cực khi nó đi vào trong môi trường phân cực và phương pháp tính góc tiến động.. - Nghiên cứu ảnh hưởng của sự gồ ghề của mặt biên chân không - vật chất có các hạt nhân phân cực lên phản xạ gương của các nơtron phân cực và tính được véctơ phân cực của nơtron phản xạ gương trên mặt biên gồ ghề giữa chân không - vật chất.. - Đã tính được tiết diện hiệu dụng của tán xạ từ không đàn hồi của các nơtron phân cực trên tinh thể phân cực trong trường hợp có phản xạ toàn phần. - Khi tinh thể không phân cực thì kết quả trên sẽ quay về được các kết quả đã công bố của Idiumốp-Odezốp.. - Nguyễn Đình Dũng “ Sự tiến động của spin của nơtron trong tinh thể có các hạt nhân phân cực được đặt trong từ trường ngoài biến thiên tuần hoàn