Нейтроны, являясь элементарными носителями магнетизма, ведут себя подобно крошечным стержневым магнитикам (компасным стрелкам). Поэтому, наблюдая дифракцию нейтронов, можно отличить магнитные атомы от немагнитных. Используя нейтроны, физики узнали, что в некоторых кристаллах атомы намагничены параллельно друг другу, а в других — антипараллельно. В последнем случае чередующиеся атомные магнитики направлены в противоположные стороны.

Теперь поговорим подробнее о аппаратуре для наблюдения дифракции нейтронов.
Принцип действия аппаратуры заключается в следующем: нейтроны, испускаемые из ядерного реактора, рассеиваются большим кристаллом А, в результате чего нейтроны с длиной волны, удовлетворяющей условию Брэгга — Вульфа, отражаются в виде пучка в направлении детектора (счетчика нейтронов). Поскольку длина волны этого выделенного пучка нейтронов известна, его можно использовать для измерения расстояния между плоскостями атомов в образце. Счетчик нейтронов поворачивается по дуге вокруг образца, регистрируя скорость счета, то есть число нейтронов, попадающих в него в одну секунду. Представлена типичная экспериментальная кривая. Каждый максимум числа рассеянных нейтронов позволяет определить расстояние между соответствующими атомными плоскостями в образце. Все эти сведения позволяют установить структуру исследуемого кристалла.

Кристаллические структуры, изученные при помощи дифракции нейтронов или рентгеновских лучей, соответствуют средним во времени положениям атомов кристалла. Если бы можно было сделать мгновенный снимок расположения атомов в кристалле, то мы обнаружили бы, что многие атомы смещены из своего равновесного положения, ибо они все время колеблются. Некоторые аспекты этого непрерывного колебательного движения будут описаны в главах VI и VII. Ниже рассмотрим поведение электронов, которые непрестанно кружатся в кристаллах вокруг атомов, связывая их воедино.

Комментарии запрещены.