非彈性中子散射在稀土鈣鈦礦研究中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：非彈性中子散射 稀土鈣鈦礦氧化物 磁性材料 自旋激發(fā)
摘要：中子散射技術(shù)在科學(xué)研究中應(yīng)用的重要性、獨(dú)特性源自于中子本身的一些基本物理特點(diǎn):帶自旋、不帶電荷、與原子核直接發(fā)生強(qiáng)相互作用、恰當(dāng)?shù)馁|(zhì)量使其色散關(guān)系與一般物質(zhì)內(nèi)部的原子振動和磁性振動的元激發(fā)相當(dāng),以及可用于無損探測的強(qiáng)穿透性等。這些特點(diǎn)決定了中子散射探測技術(shù)在科學(xué)研究中無可替代的重要地位。經(jīng)過多年發(fā)展,中子散射技術(shù)已經(jīng)成為研究凝聚態(tài)物理中材料晶體結(jié)構(gòu)以及磁結(jié)構(gòu)的主要手段。此外由于中子的能量與物質(zhì)中的元激發(fā),如聲子,磁振子等能量相當(dāng),中子散射也是研究物質(zhì)動力學(xué)性質(zhì)不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。對于磁性材料來說,非彈性中子散射不僅可以研究對稱性破缺下磁有序相的自旋波激發(fā),而且可以直接探測無對稱性破缺情況下的自旋關(guān)聯(lián)。這對于研究磁阻挫等量子磁體中新奇的量子化自旋激發(fā)尤其重要。文章將主要介紹兩種常用的非彈性散射譜儀,并結(jié)合最近在稀土鈣鈦礦結(jié)構(gòu)體系中的具體應(yīng)用,尤其是低維稀土自旋鏈中的分?jǐn)?shù)化自旋子的激發(fā),重點(diǎn)介紹非彈性散射技術(shù)的特色。
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