Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 83

Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.

Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Том 1 — Санкт-Петербург, 2000. — 616 c.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка): ionikatverdogotelat12000.djvu
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 305 >> Следующая

синхротронное излучение [12,13]. Синхротронное излучение (СИ) - это
электромагнитное излучение ультрареля-тивистских электронов (позитронов),
движущихся по криволинейным (циклическим) траекториям. СИ
ультрарелятивистско го электрона сосредоточено в плоскости орбиты
электрона и является остронаправленным, т.е. излучение приходит в точку
наблюдения в виде короткого импульса:
Дт = 1/о>оу,
где о>о " c/2%R - частота обращения электрона по орбите, у -
релятивистский фактор. Эффект Доплера приводят к тому, что максимум
мощности излучения не приходится на частоту обращения со0? а смещен в
область более высоких частот.
Основными областями спектра, в которых наиболее эффективно применяется
СИ, являются вакуумная ультрафиолетовая, мягкая рентгеновская и
рентгеновская.
Высокая интенсивность источников СИ позволяет проводить
спектроскопические исследования твердых тел с экстремально высоким
спектральным разрешением при более коротких экспозициях, а применение
поляризационных свойств СИ - изучать пространственную анизотропию
объектов.
15*2* Нейтронная спектроскопия
Для изучения колебательного характера движения атомов (ионов) в
конденсированном веществе используют данные нейтронной спектроскопии,
т.е. результаты неупругого рассеяния нейтронов [14]. Действительно,
дебройлевская длина волны тепловых нейтронов сравнима с межатомными
расстояниями в кристалле. В то же время (в отличие от рентгеновских лучей
той же длнны волны) энергия таких нейтронов сопоставима с энергией
фононов кристалла. Поэтому, измеряя энергетический спектр рассеянных
нейтронов, можно получить важную информацию о колебательном спектре
твердого тела и изучать динамические характеристики вещества. (Поскольку
рентгеновские лучи обладают очень большой
165
энергией, до сих пор неупругие исследования твердых тел с высоким
разрешением ограничиваются использованием лишь нейтронного излучения.)
Неупругое когерентное рассеяние нейтронов позволяет установить
коллективное поведение атомов, например, определить характеристики
фононов. Неупругое некогерентное рассеяние дает возможность рассмотреть
особенности функции плотности фононных состояний.
Колебательные движения атомов всего кристалла в целом могут быть
представлены в виде набора фононов, т.е. квазичастиц, характеризующихся
энергией Лев и импульсом р = fiq, где q - волновой вектор фонона и <и -
частота нормального колебания, к которому относится фонон. Функциональная
зависимость <о(ц) называется законом дисперсии. Дисперсионное соотношение
представляется кривыми (ветвями) двух типов: акустическими, стремящимися
к нулю при q -* 0, и оптическими. Первые соответствуют смещению атомов в
элементарной ячейке как целого по отношению к другим ячейкам кристалла,
вторые связаны со смещением атомов друг относительно друга. Спроецировав
все ветви на ось частот, получим кривую, описывающую распределение числа
колебаний по частоте, т.е. кривую плотности состояний, которая называется
фононным спектром.
Наиболее хорошо изучены случаи взаимодействия нейтрона с кристаллом с
рождением (или поглощением) одного фонона- однофононное приближение.
Будем считать, что рассеяние происходит ка ядрах, локализованных в узлах
решетки, а зависимость смещения ядер от времени обусловлена колебаниями
решетки. Корреляционная функция (для однофоионного рассеяния) строится с
учетом законов сохранения энергии и импульса
Ык-к^Ит - hojytq), k-ko = 2дЬ + q, (2)
где т - масса нейтрона; Ь - вектор обратной решетки; (c),{q) - частота j- й
ветви нормального колебания, к которому относится фонон. Измеряя энергию
и импульс рассеянных нейтронов и зная направления вектора обратной
решетки, можно определить из соотношений (2) частоту и импульс фонона
(конечно, при этом предполагается, что характеристики падающих нейтронов
известны). Иными словами, измеряя сечение одиофононного рассеяния
нейтронов, можно установить законы дисперсии (c) - (c)(q), характеризующие
фононный спектр кристалла. Кроме этого, возможно получить информацию о
степени раз упорядочения и силовых атомных постоянных, колебательных
модах ионов проводимости, диффузионных характеристиках материалов.
Подобные измерения проводятся наиболее часто на так называемых
трехкристальных нейтрон-кь[х спектрометрах, принципиальная схема которых
показана на рис. III.15.4. Монохроматический пучок нейтронов с заданными
энергией и импульсом выделяется из общего пучка с помощью монохроматора,
проходит через анализируемый кристалл и затем попадает в анализатор.
Посредством анализатора определяются энергия и импульс нейтронов,
рассеянных образцом.
Нейтронная спектроскопия позволяет получать информацию, дополнительную к
методам инфракрасного поглощения света и комбинационного рассеяния света.
В оптических методах возможность наблюдения того или иного колебания
обусловливается его симметрией, т.е, имеются четкие правила отбора
наблюдаемых колебательных мод. В методе рассеяния нейтронов подобные
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed