Программа спецкурса
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
8 семестр, 32 часа, зачет)
Часть 1
Методы исследования
макроскопических характеристик магнетиков
1. Методы исследования средних величин магнитных моментов на атом.
2. Методы измерения магнитной анизотропии, магнитострикции.
3. Методы исследования магнитных фазовых переходов: первого рода, второго рода, метамагнитного перехода, спин-ориентационного перехода.
Часть 2
Методы исследования
микроскопических характеристик магнетиков
1. Роль ядерных методов в исследованиях электронной структуры магнитных материалов. Информативность и достоинства ядерных методов.
2. Мультипольные моменты квантовомеханических систем: электронов, ядер, атомов. Магнитные мультиполи и поведение частиц со спином в
магнитном поле. Определение магнитных моментов ядер.
3. Магнитная нейтронография. Источники медленных нейтронов: реакторы со стационарным потоком, импульсные реакторы. Методы исследования
рассеяния медленных нейтронов на монокристаллах и поликристаллах. Рассеяние медленных нейтронов кристаллами. Ядерное и магнитное рассеяние.
Когерентное и некогерентное рассеяние. Структурный фактор. Фактор Дебая-Валлера. Методы отделения магнитного рассеяния от ядерного. Поляризованные
тепловые нейтроны. Основные законы магнитного взаимодействия медленных нейтронов с веществом. Вектор магнитного взаимодействия медленных нейтронов
с веществом. Законы нейтронной оптики. Методы получения поляризованных монохроматических тепловых нейтронов и их использование при определении
магнитной структуры. Структурный фактор магнитных отражений. Определение ориентации и величины магнитного момента атома. Магнитный форм-фактор и
спиновая плотность в атоме. Распределение спиновой плотности в железе, никеле, кобальте.
4. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Ядерные сверхтонкие взаимодействия. Магнитные взаимодействия ядер с электронами. Сверхтонкое
магнитное поле на ядре. Классическая и квантовая теория движения свободных магнитных моментов в магнитном поле. Ларморова частота и ее смысл в
квантовой теории. Спин-спиновое и спин-решеточное взаимодействия. Уравнения Блоха. Динамическая магнитная восприимчивость. Решения уравнения Блоха
в случае медленного прохождения.
5. Ядерное спиновое эхо. Найквистовский сдвиг. Особенности ЯМР в магнитоупорядоченных кристаллах. Эффект радиочастотного усиления сигнала
ЯМР в исследованиях редкоземельных металлов и сплавов.
6. Ядерный гамма-резонанс (эффект Мессбауэра). Релятивистский сдвиг мессбауэровской линии. Ядерный эффект Зеемана. Спектры ядерного
гамма-резонанса: их магнитная структура, квадрупольное расщепление, изомерный сдвиг линий. Определение величин сверхтонких магнитных полей на ядрах.
Определение локальных магнитных моментов атомов. Магнитные релаксационные эффекты в ЯГР спектрах. Эффект Мессбауэра на поляризованных
гамма-квантах. Выяснение деталей магнитной структуры. ЯГР в исследованиях металлов, сплавов, соединений.
Темы спецсеминаров
1. Мультипольные моменты квантовомеханических систем: электронов, ядер, атомов.
2. Определение магнитных моментов многоэлектронных атомов (атомов переходных элементов) в случае (L-S) и (j-j) связей.
3. Экспериментальные методы нахождения средних величин магнитных моментов наатом на примере атомов Fe, Ni и Co.
4. Определение локальных магнитных моментов атомов компонент магнитных сплавов.
Литература
1. Чичерников В.И. Магнитные измерения.- М., МГУ. 1963.
2. Изюмов Ю.А., Озеров Р.П. Магнитная нейтронография.- М., Наука, 1981.
3. Александров Ю.А., Шаранов Э.И., Чер Л. Дифракционные методы в нейтронной физике.- М., 1981.
4. Слиттер Ч. Основы теории магнитного резонанса.- М., Мир,1981.
5. Леше Л. Ядерная индукция.- М., ИЛ,1963.
6. Иркаев С.М.,Кузьмин Р.Н.,Опаленко А.А. Ядерный гамма-резонанс.- М., МГУ, 1970.
7. Шпинель В.С. Резонанс гамма-лучей в кристаллах.- М., Наука, 1960.
Автор программы доцент С.Д.Антипов
|