Исследование критических явлений вблизи точки Кюри и критической спиновой динамики ферромагнетиков поляризованными нейтронами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Окороков, Алексей Иванович

• Окороков, Алексей Иванович
• доктор физико-математических наук
• 1983

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Окороков, Алексей Иванович

ВВЕДЕНИЕ . б

Глава I. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА С ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ НЕЙТРОНАМИ

Введение

1.1. Принципы векторного анализа поляризации нейтронов

1.2. Описание метода векторного анализа поляризации медленных нейтронов.

1.3. Конструкция векторного анализатора.

1.4. Настройка и калибровка векторного анализатора

Глава 2. УСТАНОВКИ МАЛОУГЛОВОГО РАССЕЯНИЯ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ

НЕЙТРОНОВ.

Введение

2.1. Принципы создания установок.

2.2. Полвдизущая техника.

2.2.1. Шшфизущее зеркало.

2.2.2. Поляризующий нейтроновод.

2.3. Поляриметр "Вектор-З".

2.3.1. Описание установки

2.3.2. Управление поляриметром.

2.3.3. Технические данные поляриметра

2.4. Пол^иметр "Вектор-Ю".

2.4.1. Описание установки.

2.4.2. Внутриканальный поляризатор. ВО

2.4.3. Адиабатический радиочастотный флиппер

2.4.4. Трехмерный анализатор поляризации

2.4.5. Многоканальный широкоугольный анализатор поляризации

2.4.6. Детектор.

2.4.7. Характеристики установки

2.5. Термостаты.

2.6. Система стабилизации температуры.

Глава 3. ИССЩОВАНШ В ПРОШЕДШЕМ НЕЙТРОННОМ ПУЧКЕ

Введение

3.1. Анизотропия деполяризации нейтронного пучка

3.2. Исследование спонтанной намагниченности Ms вблизи тс.

Глава 4. КРИТИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА ФЕРРОМАГНЕТИКОВ В НУЛЕВОМ

МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

Введение

4.1. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований критических явлений

4.2. Критическое рассеяние поляризованных нейтронов и спиновая динамика ферромагнетиков выше Тс

4.3. Методика измерения неупругости рассеяния поляризованных нейтронов.

4.3.1. Сущность метода.

4.3.2. Специфические возможности обработки данных и экспериментальная проверка метода . 135 4.3.3. Чувствительность метода

4.4. Эксперимент.

4.4.1. Проведение измерений.

4.4.2. Обработка данных и результаты.

4.4.3. Анализ результатов

Глава 5. ТРОЙНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ СПИНОВЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ В НУЛЕВОМ МАГНИТНОМ ПОДЕ ВЫШЕ TQ.

Введение

5.1. Теория тройных корреляций.

5.2. Экспериментальное обнаружение асимметрии критического рассеяния поляризованных нейтронов

5.2.1. Постановка эксперимента

5.2.2. Результаты и их обсуждение

Глава 6. ТРОЙНЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ И КРИТИЧЕСКАЯ СПИНОВАЯ ДИНАМИКА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

Введение

6.1. Тройные корреляции выше TQ в магнитном поле (теория)

6.2. Экспериментальное обнаружение асимметрии критического рассеяния поляризованных нейтронов в магнитном поле.

6.2.1. Схема эксперимента и оборудование

6.2.2. Результаты измерений с двумерным мультиде-тектором.

6.2.3. Результаты цроверки Pu -эффекта.

6.3. Экспериментальное наблюдение спектров тройных корреляций

6.4. Исследование критической спиновой динамики в поле с помощью Рц -эффекта.

6.4.1. Оцределение критического поля Нк

6.4.2. Проверка дипольной динамики.

6.5. Проверка критической факторизации тройных динамических спиновых корреляций.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование критических явлений вблизи точки Кюри и критической спиновой динамики ферромагнетиков поляризованными нейтронами»

Проблема фазовых переходов второго рода и критические явления в течение нескольких последних десятилетий являются одной из центральных проблей в физике твердого тела. Она имеет весьма общий характер, т.к. связана с явлениями, сопровождающими спонтанное изменение симметрии системы. Эти явления в значительной мере оказываются универсальными и, в соответствии с современной точкой зрения, могут проявляться схожим образом в самых различных физических объектах.

Одной из таких общих черт в системах, испытывающих переход, является развитие сильных флуктуаций параметра порядка, характеризующего новый элемент симметрии. В этом смысле физика фазовых переходов имеет дело с взаимодействующими сильно флуктуирующими полями и, очевидно, представляет общефизический интерес.

Впервые проблема фазовых переходов второго рода была сформулирована Л.Д.Ландау в 1937 г. ^, Им же была построена теория явлений в окрестности точки перехода (температуры Кюри TQ). Однако проводимые эксперименты давали систематические отклонения от теории, и дальнейшие экспериментальные и теоретические исследования показали, что теория Ландау имеет ограниченную область применимости и становится несправедливой, по крайней мере, в непосредственной близости от TQ. Дело в том, что эта теория верна только в том случае, когда флуктуации параметра порядка малы . Но с приближением к точке перехода флуктуации нарастают, начинают сильно взаимодействовать друг с другом и в значительной мере определять явления, сопровождающие переход. Для описания поведения статических величин в этом случае Паташинским и Покровским W и одновременно Кадановш ^ и Вайдомом ^ была построена флуктуационная теория фазовых переходов - теория статического подобия (скейлинг).

Эта теория основана на некоторых весьма простых и привлекательных, но не доказанных строго предположениях, таких, как универсальность критических явлений, масштабная инвариантность и т.д. Некоторые из гипотез теории статического подобия были проверены с помощью численных расчетов для простых модельных систем и в машинных экспериментах. В значительной мере эта теория опирается также на эмпирические данные.

Позднее была предложена теория динамического подобия, наиболее четко сформулированная Гальпериным и Хоенбергом ^% которая обобщила выводы статической теории и позволила описывать вблизи фазовых переходов зависящие от времени физические величины. В настоящее время эта теория, хотя и является общепризнанной, менее строго обоснована, чем статическая, и в еще большей степени нуждается в экспериментальной проверке.

За последние годы проведено большое количество экспериментов по проверке предсказаний теории подобия для фазовых переходов в самых различных системах. Особенно популярными являются исследования фазового перехода в ферромагнетиках из парамагнитного состояния в ферромагнитное. Это связано как с тем, что существуют реальные магнетики, допускающие их достаточно детальное теоретическое описание, так и с известными преимуществами чисто экспериментального характера. Например, применение метода рассеяния нейтронов позволяет исследовать такие фундаментальные объекты теории подобия, как статические и динамические корреляторы параметра порядка (флуктуаций намагниченности). Действительно, согласно Ван-Хову ^% сечение магнитного рассеяния нейтронов пропорционально фурье-образу парного спинового коррелятора: diMio d?4dte^c5l"^eLut<SL(0)5jCt)> . Ш

Вблизи TQ спиновые корреляции нарастают, и магнитный вклад в рассеяние становится настолько большим (по сравнению с вкладом ядерного рассеяния), что становится возможным его детальное экспериментальное исследование. К настоящему времени выполнено большое число экспериментов по измерению сечения критического магнитного рассеяния Наряду с многочисленными измерениями макроскопических величин, таких, как намагниченность, теплоемкость и т.д., эти эксперименты во многом подтвердили основные представления современной картины критических явлений. В частности, можно считать хорошо экспериментально проверенными предсказания статической теории подобия, в которой рассматриваются критические флуктуации, усредненные во времени. В последние годы получены также и очень важные сведения о критической динамике. Однако здесь имеется еще много вопросов, которые далеки от решения.

Часть этих вопросов связана с весьма специфическими чертами во взаимоотношениях теории и эксперимента, характерных на современном этапе для исследований в области фазовых переходов. Так, теория подобия дает определенные предсказания для поведения физических величин лишь в асимптотических условиях, т.е. если выполнены некоторые предельные соотношения между параметрами, от которых они зависят. Как правило, предсказывается закон, обычно степенной, по которому те или иные измеряемые величины должны убывать с изменением этих параметров. При этом теория в большинстве случаев не в состоянии описать их поведение в областях, где они максимальны. С экспериментальной точки зрения, ситуация как раз обратная, и наиболее достоверные данные получаются в области больших значений измеряемых величин, т.е» там, где информативность этих данных минимальна. Поэтому для получения существенно новой информации всегда приходится балансировать на грани "возможного" и "необходимого" и сравнивать с теорией лишь ту часть экспериментальных данных, для которых убывает статистическая точность измерений и возрастают проблемы корректного учета фона и систематических ошибок. По этой причине, например, до настоящего момента не изучена область параметров, где теория /22*23/ предсказывает существенную роль дипольного взаимодействия. Это взаимодействие, как правило, мало по сравнению с обменным, которое и обеспечивает фазовый переход в ферромагнитное состояние при понижении температуры. Тем не менее, его учет принципиально важен для таких вопросов, как релаксация крупномасштабных флук-туаций. Это взаимодействие не сохраняет полный спин системы и обеспечивает релаксацию намагниченности к равновесному значению. К сожалению, традиционные методы неупругого рассеяния нейтронов не обладают необходимым для этого разрешением, и нужны другие, более чувствительные к спиновой динамике эксперименты.

Другим весьма важным вопросом в физике фазовых переходов является вопрос о влиянии внешнего поля на критические явления в симметричной фазе. Строго говоря, включение магнитного поля снимает фазовый переход, т.к. поле выделяет некоторое направление в пространстве, и, следовательно, при сколь угодно малой величине поля имеется параметр порядка - намагниченность всего образца.

Но при этой очевидно, что должна существовать область малых полей, при которых критические флуктуации намагниченности лишь незначительно искажаются, сохраняя в основном характер, свойственный им в отсутствие поля* Лишь при больших полях флуктуации качественно изменяются. Но магнитное поле является t -нечетным псевдовектором, и даже в области малых его значений оно должно приводить к совершенно новым явлениям в динамике критических флу-ктуаций. В самом деле, в кубических ферромагнетиках вше TQ тензор спиновых корреляций изотропен. Включение поля выделяет в нем не только перпендикулярные и параллельные полю симметричные компоненты тензора, но и приводит к появлению антисимметричных по спиновым индексам компонент. Из самых общих соображений можно заключить, что эти компоненты обладают иной, не только пространственной, но и временной четностью.

Более того, как показано в работе в слабом магнитном поле выше Тс эти антисимметричные компоненты обусловлены весьма интересным явлением - тройными динамическими спиновыми корреляциями. До самого последнего времени вопрос о динамике критических флуктуаций выше TQ во внешнем поле экспериментально был практически не исследован. Не было также никаких экспериментальных работ, посвященных изучению поведения и высших корреляторов Это вполне естественно, т.к. традиционные эксперименты по измерению сечения рассеяния (I) не пригодны для такой постановки вопроса. Вместе с тем, проблема высших корреляций весьма актуальна

Под высшими мы понимаем корреляторы, которые, в отличие от входящего в (I) парного коррелятора, содержат большее число спиновых компонент. для теории» т.к. эти величины входят в неё независимым образом и для некоторых из них имеются теоретические предсказания. Причина физического интереса к высшим корреляторам в том, что они описывают взаимодействие критических флуктуаций друг с другом и их непосредственное исследование является совершенно необходимым для создания полной картины наших цредставлений о фазовом переходе.

Проблема исследования анизотропии тензора спиновых корреляций не менее существенна, разумеется, и ниже Тс . Поскольку в ферромагнитной фазе имеется спонтанный момент, то поведение компонент этого тензора, перпендикулярных моменту, существенно отличается от поведения продольных компонент. Кроме того, как и выше Тс, в магнитном поле поперечные компоненты содержат как симметричные, так и антисимметричные составляющие. Детальное исследование критической динамики ферромагнитного состояния требует развития экспериментальных методов, позволяющих изучать их независимо.

Ниже TQ, однако, есть и другая проблема. Известно, что при низких температурах намагниченность в массивном образце не является однородной, т.е., как правило, образец находится в многодоменном состоянии, так что магнитный момент всего образца в целом равен нулю* Естественно, возникает воцрос, при каких температурах ниже Тс происходит разрушение спонтанного момента, образующегося при Т = ТС , и имеется ли область температур, в которой образец намагничен однородно. Иными словами, спрашивается, имеется ли область "чистогои фазового перехода второго рода или одновременно с ним происходит фазовый переход первого рода (доме-нообразование), т.к. в последнем случае и интерпретация экспериментальных данных должна быть соответствующей. Здесь следует иметь в виду, что в непосредственной близости к Тс намагниченность должна быть очень мала, и заметить её неоднородность непосредственно магнитными методами или с помощью измерения сечения рассеяния нейтронов не цредставляется возможным. Для этого необходимы методы, обладающие несравненно более высокой чувствительностью.

Таким образом, несмотря на значительные успехи в исследовании фазовых переходов с помощью рассеяния нейтронов, имеется большое число принципиальных вопросов, для решения которых традиционные методы измерений неупругого и упругого сечений рассеяния не пригодны. Это, во-первых, исследование влияния на спиновую динамику сил, нарушающих законы сохранения (дипольное взаимодействие), для чего требуются методы, высокочувствительные к малым передачам импульса и энергии.

Во-вторых, исследование эффектов в области, где сечение рассеяния очень мало.

В-третьих, весьма актуальна задача изучения анизотропии критических флуктуаций и динамики различных компонент тензоров спиновых корреляций как выше Тс в магнитном поле, так и ниже TQ.

В-четвертых, существует проблема экспериментального исследования высших спиновых корреляторов, которые связаны не только со статикой и динамикой, но и с кинетикой критических флуктуаций.

Наконец, представляется весьма важным выяснение вопроса об однородности ферромагнитного состояния в критической области.

Кроме того, есть еще одна общая и важная чисто экспериментальная проблема, характерная для любых исследований по магнитному рассеянию нейтронов и требующая специальных методов для своего решения. Это проблема корректного учета фона различного рода немагнитного рассеяния, а также контроля вклада в измеряемую интенсивность процессов магнитного рассеяния высших порядков.

Ясно, что невозможно решить эти проблемы в рамках одного исследования, даже очень фундаментального. Но можно поставить другой, обобщающий вопрос - возможны ли эти исследования вообще и какие трудности необходимо при этом преодолеть в эксперименте, т.е. возможны ли исследования критических явлений на таком уровне, который удовлетворил бы современное состояние теории.

Работы, вошедшие в диссертацию, в основном и посвящены разработке и применению новых методов нейтронного эксперимента, пригодного для решения указанного выше круга задач. Основой этих методов служит использование поляризации рассеянных нейтронов в качестве дополнительной измеряемой в эксперименте величины. При этом, наряду с развитием предложенных нами ранее ^^ и получивших уже широкое распространение мет0дов исследования фазового перехода с помощью поляризованных нейтронов на основе измерения одной из пространственных компонент поляризации рассеянных нейтронов, разработаны принципиально новые методы, значительно расширяющие экспериментальные возможности. Прежде всего разработан и реализован метод, позволяющий задание трех проекций начальной поляризации и измерение всех трех компонент поляризации рассеянного пучка. Это позволяет вместо одной измеряемой традиционно величины - сечения рассеяния - определить девять компонент матрицы перехода нейтрона при рассеянии с изменением его спинового состояния.

Два других новых метода исследования основаны на обнаруженных нами /28#29/ асимметрии рассеяния поляризованных нейтронов. Во-первых, было обнаружено, что сечение рассеяния нейтронов, поляризованных перпендикулярно плоскости рассеяния, в ферромагнетике выше Тс в отсутствие магнитного поля обладает право-левой асимметрией.

Во-вторых, в экспериментах с внешним полем было обнаружено явление асимметрии рассеяния, если поле лежит в плоскости рассеяния. В этом случае, как оказалось, имеется также и спиновая асимметрия рассеяния, т.е. сечение рассеяния на данный угол нейтронов, поляризованных параллельно полю, отличается от сечения при начальной поляризации, антипараллельной ему.

Эксперименты с поляризованными нейтронами были начаты в Лаборатории нейтронных исследований ЛИЯФ в начале 60-х годов под руководством Г.М.Драбкина. Развитию методики поляризованных нейтронов способствовало и то обстоятельство, что ЛИЯФ обладал одним из мощных на то время исследовательских реакторов и в институте существовала солидная теоретическая база - сектор теории твердого тела под руководством С.В.Малеева, уже зарекомендовавшего себя работами по магнитному рассеянию нейтронов. Работы, вошедшие в диссертацию, были выполнены в период с 1970 по 1983 г.г. на реакторе ВВР-М. Некоторые измерения были проведены на высокопоточном реакторе Института Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция). Экспериментальные и теоретические исследования чаще всего проводились параллельно, стимулируя друг друга, поэтому в диссертации нет отдельной теоретической части, выполненной не в связи с обсуждаемыми здесь экспериментами. Ниже будет изложен план диссертации по главам, кратко обсуждены упомянутые выше методы и явления, а также та физическая информация, которую они позволяют извлекать из эксперимента.

Диссертация состоит из настоящего Введения, шести глав и Заключения.

В первой главе описывается методика поляризационных измерений, рассматриваются теоретические основы метода трехмерного анализа поляризации и его техническая реализация. Поясним в общих чертах основные идеи, заложенные в методику векторного анализа, с помощью которой проводились исследования критических явлений. Прежде всего напомним, как ведет себя поляризация нейтронов при попадании их в магнетик. Во-первых, если в образце или его части, через которую проходит пучок, имеется постоянное магнитное поле , направленное под некоторым углом к начальной поляризации нейтронов Р0 , то вектор Р будет прецессировать воьфуг этого поля, и на выходе нейтронов из образца направление их поляризации не будет совпадать с Р„ . Во-вторых, нейтроны могут рассеиваться на магнитных неоднородностях с изменением величины проекции своего спина на выбранное направление. Согласно Халперну и Джонсону изменение поляризации нейтронов, рассеянных в ненамаг-ниченных образцах, при полной магнитной изотропии системы описывается формулой р = -е (е Pe) ; (2) где е = CJ, С} - единичный вектор в направлении переданного при рассеянии импульса . Из этой формулы следует, что проекция поляризации рассеянных нейтронов на направление Р0 отрицательна, а её абсолютная величина максимальна при 6 11 Р0 и равна нулю при е 1 Р0 .

Кроме того, заметим, что изменение поляризации при магнитном рассеянии нейтронов приводит, в частности, к их деполяризации, что впервые было отмечено в работе Малеева и Рубана Действительно, если анализировать поляризацию нейтронов, попавших в детектор по оси падающего пучка, то формулу (2) нужно проинтегрировать по всем углам рассеяния в пределах апертуры детектора. Тогда, очевидно, поляризация Р будет меньше, чем Рв , что и интерпретируется как деполяризация "прошедшего" пучка. При этом из (2) ясно, что деполяризация будет зависеть от того, как направлена Р0 по отношению к падающему пучку, т.е. будет анизотропна. А это означает, что измерение только одной проекции поляризации, как это делается в обычных экспериментах с поляризованными нейтронами, еще ничего не говорит об истинной деполяризации нейтронного пучка.

Таким образом, мы видим, что для определения изменения поляризации нейтронов при их взаимодействии с магнетиком необходимо уметь измерять в заданной системе координат все три её компоненты. С этой целью был разработан векторный анализатор нейтронного пучка, защищенный авторскими свидетельствами /32»33/^

В основу векторного анализа был положен принцип неадиабатического прохождения нейтронов через резкую границу магнитного поля. В результате направление вектора Р0 задавалось некоторым магнитным полем вне объема с образцом, а внутри этого объема поле Н было равным нулю, и из-за отсутствия прецессии спинов в нулевом поле направление вектора Р сохранялось в пространстве. Оно могло измениться только при магнитном взаимодействии нейтронов с образцом. На выходе из векторного анализатора нейтроны неадиабатически попадали в ведущее магнитное поде заданного направления, что позволяло измерить проекцию Р на это заданное направление поля. Последовательно задавая комбинации направлений входных и выходных полей, можно было измерить 3x3-матрицу поворота Фи поляризации при взаимодействии нейтронов с образцом ( Pl = D P0<j » где = х, у , Z ). Конструктивно векторный анализатор был выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных пересекающихся соленоидов Соленоид с осью вдоль пучка (ось Z ) создавал поле, совпадающее по направлению с ведущим полем установки. Два других соленоида создавали поля, перпендикулярные оси пучка ( X - и у - соленоиды). Неравномерность намотки соленоидов обеспечивала почти синусоидальное изменение направления поля от оси X (или у ) к оси Z с адиабатическим проведением пучка нейтронов. На входной границе в анализатор нейтроны неадиабатически вводились в поле с X (или у ) направлением. Такой узел, обращенный на 180° относительно направления пучка, обеспечивал задание направления начальной поляризации Р0 . В реальном приборе ^^ точность определения абсолютного направления Р в пространстве составляла один угловой градус, а статистическая точность относительных измерений компонент PL^ достигала 10""^ за I минуту измерения всей матрицы 3) ^ . На основе векторного анализатора были созданы две экспериментальные установки, которые обеспечили весь комплекс проведенных исследований.

Во второй главе диссертации подробно описываются эти две установки малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов - поляриметры "Вектор-3" и "Вектор-Ю", соответственно для нейтронов

•V о о с длиной волны Л =3 А и 10 А.

Во-первых, было обращено внимание на улучшение поляризующей техники вообще. В отличие от применявшихся ранее зеркал с поляризующим слоем из чистого железа, было разработано новое поляризующее зеркало (авторское свидетельство /*^/) на основе поляризующего покрытия из сплава Fe - Со с поглощающим подслоем из сплава Tl - &d • Новые зеркала обладали высокой отражательной способностью и поляризующей эффективностью 98 - 99%. На основе этих зеркал был создан нейтроновод /^/f явившийся составной частью поляриметра "Вектор-З" /37/^ узкий проходной канал нейтроновода (ширина 1,6мм) обеспечивал хорошее угловое разрешение уста

5 —2 —I новки при интенсивности на образце 10 см с •

Поляриметр "Вектор-Ю" /3®/ был предназначен для исследовао ний на пучке холодных нейтронов (Л = 9 -10 А). Основным новшеством в этой установке был 20-канальный детектор и широкоугольный 20-канальный анализатор поляризации с возможностью использования трехмерного анализа Р . Интенсивность пучка в месте об

4 о разца составляла > 2*10 н/см с , а импульсное разрешение в плоо о т скости рассеяния AQ,4 =2*I0~u А .

39/ ^ 0

Кроме того, для проведения эксперимента ' ' при Л = 13 А на высокопоточном реакторе Институте Лауэ-Ланжевена установка CD -17 в ИЛЛ была оснащена поляризующим трактом, созданным нами на основе разработанных Fe-Co зеркал.

Третья глава диссертации посвящена исследованиям явлений в ферромагнетиках ниже TQ с помощью поляризационных эффектов в прошедшем нейтронном пучке. Во-первых, была экспериментально обнаружена и исследована анизотропия деполяризации нейтронного пучка на мелких ферромагнитных неоднородностях, а во-вторых, изучено состояние намагниченности вблизи Тс.

В проведенном с трехмерным анализом поляризации эксперименте наблюдалось удивительное на первый взгляд явление: вектор поляризации Р , ориентированный в падающем пучке произвольно относительно оси пучка (или вектора скорости нейтронов v ), при прохождении через хаотически ориентированные деполяризующие магнитные неоднородности приближается к направлению V . Здесь наблюдается изменение направления Р , но не за счет прецессии в однородном магнитном поле, а за счет различия в деполяризующих факторах для проекций поляризации, параллельной ( P„v ) и перпендикулярной ( Pxv ) скорости v . Такой эффект анизотропии деполяризации был теоретически предсказан в работе в кото рой было найдено, что в системе с изотропным распределением магнитных моментов деполяризация анизотропна с фактором eri(Pxv/P,xv) -3 eC"e*(P.,v/P.„v) ' ; что является следствием соотношения (2), упомянутого выше.

Экспериментальный результат, близкий к =3/2 , был получен на порошке никеля,спрессованном в таблетки с разной эффективной толщиной. Экспериментальное значение =1,5 в дальнейшем использовалось для цроверки магнитной изотропности исследуемых образцов вблизи TQ. Отклонение cL от значения cL =1,5 однозначно связано с анизотропией в распределении магнитных моментов и в дальнейшем было использовано Гордеевым ^^ для изучения магнитной текстуры. Развитие нашей методики позволило в ^^ достичь столь высокой чувствительности, что стало возможным исследование магнито стрикционных явлений в слабомагнитных сплавах Pd-Fe вблизи Т , где обычные магнитные методы вообще неприменимы.

В нашей ранней работе (еще до создания методики векторного анализа) было замечено, что деполяризация прошедшего пучка в ферромагнитной области Т < Тс вблизи Тс ведет себя нерегулярно, цроявляя периодичность в кривой сканирования по образцу при зондировании плоского образца никеля тонким (0 I мм ) пучком поляризованных нейтронов. Было высказано предположение, что это явление связано с прецессией Р в магнитном поле образца. В таком случае структурность кривой сканирования Р(х) вдоль направления х выявляет крупномасштабную неоднородность намагниченности образца ниже Тс.

С появлением трехмерного анализа поляризации этот эксперимент был повторен. Гипотеза прецессии поляризации в отдельных квазиоднородных образованиях подтвердилась На образцах же-лезо-иттриевого граната в форме дисков толщиной Змм в интервале 1° ниже Тс была обнаружена неоднородная намагниченность в виде рыхлых доменов с толщиной стенки, сравнимой с размером домена и толщиной образца. Намагниченность пзавихряласьп таким образом, что замыкалась в пределах образца. При понижении температуры наступала полная деполяризация пучка, свидетельствующая об измельчении магнитной структуры и переходе к обычным доменам микроскопических размеров. Наблюдаемое состояние намагниченности является промежуточным между магнитными флуктуациями выше TQ и стабильной доменной структурой ферромагнитной фазы. Это состояние является следствием малости спонтанного магнитного момента и кристаллографической анизотропии, когда определяющую роль играет форма образца.

Однако, поляризационные эксперименты позволяют исследовать не только расцределение и анизотропию магнитных неоднородностей. Как показано в четвертой главе, трехмерный анализ поляризации рассеянных нейтронов позволяет изучать динамику магнитных флуктуация, причем в той области энергий, которая недоступна обычным методам неупругого рассеяния нейтронов. Суть метода, предложенного в 1965 г. в работах Малеева и нашей состоит в следующем. Пусть нейтроны сначала поляризованы вдоль направления падающего пучка Z , а потом - в перпендикулярном направлении , вдоль оси у , лежащей в плоскости рассеяния. Тогда при рассеянии на малые углы проекция их поляризации на направление Р0 , проинтегрированная по всем переданным энергиям, равна

Pz=-P« -Щ^Ш7) , (4а)

Р--Р ГНм ^Ев)2 ■ Мб У"1

Здесь дважды дифференциальное сечение определяется формулой (I), Е - энергия падающих нейтронов, 8 - угол рассеяния, и учтено, что при переданной энергии СО < < Е и 8 < < 4 о* о2 (2Е8)2

2 - cj^ + (2EB)2 ' = to* + (2E8)* W

Последние равенства непосредственно следуют из законов сохранения энергии и импульса в процессе рассеяния нейтрона. Из формулы (4а) видно, что если в простейшем случае, который имеет место в дипольной области % характерные энергии СО малы по сравнению с величиной 2 ЕВ , то Z -проекция поляризации просто пропорциональна усредненному по сечению рассеяния квадрату переданной энергии: а-р-шт-0'0 ' <б)

Но сечение (I) связано со спиновым коррелятором, и, таким образом, Pz оказывается пропорциональной средней энергии спиновых флуктуаций. Из выражения (6) легко видна чувствительность Р2 и проекции к <to2> , которая составляет 10 эВ на 1% поляризации при 0 = 10"^ и Е = Ю"^ эВ.

Казалось бы, что измерения одной этой проекции вектора Р и достаточно для экспериментального определения < £Оа> . Однако это не так. До нашего эксперимента попытка исследования Pz составляющей поляризации рассеянных нейтронов в железе выше TQ была сделана Хетцельтом ^^ в Гренобле на высокопоточном реакторе

Института Лауэ-Ланжевена. Но этот эксперимент не удался, т.к. ,

-5 несмотря на высокую статистическую точность (~10 ), достигнутую при измерениях, не удалось откалиброваться и получить абсолютное значение Р2 -составляющей. Причина этой неудачи в том, что в эксперименте измерялась только одна проекция поляризации и примесь ядерного рассеяния и многократного магнитного искажала её величину. Используемая нами методика трехмерного анализа Р лишена этого недостатка, т.к. позволяет реализовать дополнительное чисто геометрическое соотношение, следующее из (4) и (5): т.к., согласно (2), б* s~R./pol , а 2 б£ = 4 , то и после усреднения по всем переданным энергиям

7)

Z Р.,

OL

Это важное соотношение позволило проводить самосогласованную обработку данных и выделить фоновое немагнитное рассеяние Независимым определением "фонового" рассеяния была показана корректность такого выделения во всем диапазоне температур, кроме Т = ~Д-С близких к нулю, где сказывается многократность

• с рассеяния. Таким образом был определен способ контроля отсутствия многократного рассеяния. Более того, в работе ^^ Топерверр. гом была вычислена сумма Z -W=- при учете двухкратного магнитoL ного рассеяния. Оказалось, что учет перерассеяния приводит к поправке в (7)

2 4 = - Ь д . (8)

• Ус

Определенные нами экспериментально значения & в широкой области изменения температуры Т и углов рассеяния 0 для образцов различной толщины L хорошо согласуются с расчетной зависимостью A (L, Т,0 ) без каких-либо подгоночных параметров, а только с использованием в расчете данных независимых экспериментов. Возможность непосредственного экспериментального контроля вклада процессов двухкратного рассеяния позволила нам проводить измерения в оптимальных условиях.

Применение трехмерного анализа поляризации позволяет легко оценить еще одну весьма важную характеристику процесса рассеяния. Из выражений (4), (5) видно, что благодаря наличию под интегралом в формуле для Р2 множителя 6* (60) его значение может быть велико только если характерные передачи энергии в процессе рассеяния порядка либо больше, чем 2Е0 . В Ру , наоборот, основной вклад дают процессы рассеяния с характерными энергиями (л) £ 2 Е 0 . Таким образом, отношение R = Р2 / Р^ является мерой неупругости рассеяния. При R ^ зависимостью от 60 в первом приближении можно пренебречь, т.е. считать рассеяние квазиупругим. В этом случае сечение рассеяния 1(8) на данный угол 9 пропорционально статическому спиновому коррелятору (г0 (к8,т) = ^-ке ^ • Одна*0» KaK показал Малеев ^^ ,

Qo (К0 э т:) намного точнее определять не из данных по сечению рассеяния, а с помощью измерения "упругой" компоненты поляризации Р^ .

Согласно величина = X при R << \ также в первом приближении пропорциональна &0 (кб,^), но поправки к "квазиупругому" выражению Iч , возникающие при учете зависио мости CJ^CCO) , оказываются существенно меньшими, чем к соответствующему выражению для I . Это обусловлено сильным подавлением вклада в интеграл для Ру "неквазиупругих" процессов рассеяния с U) > 2.ЕВ .

Строго говоря, точный вид функции &с ) при произвольных значениях аргументов не известен • На практике для

Go (ф/с) обычно f^f пользуются формулой Орнштейна-Цернике , и тогда (k28i+9e4)"' , где se = Rc'4c ) - а"Чр , - индекс корреляционного радиуса, О. - величина порядка постоянной решетки. Наши данные ^^ по (0,t) , исключая область самых малых Т , действительно хорошо описываются формулой

Орнштейна-Цернике, а определенные по методу наименьших квадратов

N о

МНК) значения параметров V =0,67 + 0,01 и С1 = (1,16+0,02) А хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями и с известными экспериментальными данными для железа: l) = 0,67+ 0,015 и о,-= (0,84+ 0,04) А /16/; )> =0,71 + 0,03 и а = (0,9+ 0,04) А /17/; \> =0,78+ 0,08 и а = (0,55+ 0,3) X/18/. Однако, по сравнению с последними они имеют лучшую статистическую точность и избавлены от систематической ошибки, связанной с поправкой на неупругость рассеяния, которая часто обсуждается в литературе

Прежде чем перейти к изложению результатов исследования критической динамики методом трехмерного анализа поляризации, обсудим в общих чертах современные представления теории динамического подобия и данные экспериментов по неупругому рассеянию в ферромагнетиках выше TQ. Ограничимся для простоты рассмотрением обменной области температур.

В теории динамического подобия ^ парный спиновый коррелятор ^ SQ S-o Хл обычно записывают в виде произведения статической корреляционной функции fr0 (q,, ) на динамический форм-фактор F > ^ ) , где П эе) - характерная энергия критических флуктуаций. Согласно -ftCq,)96) 00 Тс £), , где Z ~ 5/2 - индекс динамического подобия, ) - однородная функция Аналитический вид функций F^L , и известен лишь в асимптотических областях изменения аргументов, когда << зе или q, » зе при to << £L или со » II . Как правило, на практике наблюдаемый спектр рассеянных нейтронов аппроксимируют функцией Лоренца ^^ (реже - Гаусса ^^) с шириной Г(г,Т) , Затем, представляя Г в виде Г С q, = = ^ 9,Z f ) и параметризуя тем или иным способом ^ * ^ функцию J (Я/эе)» определяют Z и параметры j- (Я/де). При этом удается измерять и использовать в обработке лишь переданные энергии порядка полуширины Г . Вопрос о высокочастотной асимптотике спиновых корреляций (О >> Г в традиционных экспериментах не затрагивается. Мееду тем вопрос этот принципиально важен. Как показал Малеев прИ о) » SI (q,; Т ) спиновый коррелятор пропорционален (с^а)2 СО + и при z =5/2 убывает существенно быстрее, чем распределение Лоренца, что неконтролируемым образом может сказаться на определяемых описанным выше способом параметрах. В частности, их значения должны зависеть от области измеряемых на опыте энергий. Этот факт, а стало быть и неправомерность описания динамического формфактора лоренцианом, был продемонстрирован нами мет0д0м трехмерного анализа поляризации, что и является одним из результатов, отраженных в четвертой главе диссертации.

Экспериментальные данные для Рг , Р ц и Р* были получе

5? р * ны на образцах г е толщиной от 3 до 10 мм на поляриметре "Век-тор-3" в температурном диапазоне t = 10"^ +10"^ и в диапазоне углов рассеяния 8 = 16' * 3°. Весь экспериментальный материал (более 225 точек для разных 0 и Т ) обрабатывался совместно по формулам (4). Динамический формфактор в подынтегральных выражениях, как это принято при обработке данных по неупругим измерениям, задавался в виде лоренцевской кривой со стандартной параметризацией её полуширины Г = Сс^г j (Ч'/эе) Критический индекс Z , параметры функции подобия -f (fy/эе) и статистические ошибки определялись по МНК с учетом спектра падающих нейтронов и углового разрешения установки. Динамический индекс Z при этом оказался равным Z = 2,617+0,004, что близко к теоретическому значению и к значениям z из других экспериментов: для Fe 2 = = 2,7+0,3 /17/, 2,8+0,3 /20/; для аЛ z = 2,46 + 0,25 /21/ ; для Со z = 2,4+0,2 Однако, найденные значения для параметров функции подобия J- (Я/эе) резко отличались от полученных в цитированных выше работах. Такое отличие как раз и обусловлено тем, что наш метод наиболее чувствителен к существенно большим передачам энергии, чем прямые методы измерений неупругости рассеяния. Действительно, основной вклад в Pz при аппроксимации спектральной функции под интегралом (4) лоренцианом дают

Но в квазиупругой области, где и проводились измерения, 2Е0 >> Г . Полученный нами результат, по-видимому, является первым экспериментальным подтверждением ошибочности и принципиальной грубости описания динамического формфактора функцией Лоренца. Следует отметить, что в недавних работах Ме-зея методом нейтронного спинового эха также было найдено расхождение параметров | (Я^/зе) с полученными на трехосном спектрометре, т.к. основной эффект в спин-эхо спектрометрии тоже связан с Ы » Г .

Таким образом, поскольку современная теория не в состоянии предложить формул, пригодных для обработки всей совокупности данных, а используемый на практике эмпирический метод нахождения | (Ч/зе) не вполне надежен, была сделана попытка сравнения наших результатов с асимптотиками, полученными Малеевым Экспериментальная проверка результатов работы представляется весьма важной, поскольку теория Малеева использует лишь идеи динамического подобия и самые общие свойства спиновых корреляций, не опираясь на какие-либо конкретные модели.

В нашем эксперименте несмотря на то, что не удалось достичь хорошего выполнения всех требуемых в ^^ асимптотических условий, было установлено не только качественное согласие экспериментальных данных с результатами но и явная тенденция последовательного приближения зависимостей

R(e.x) к предсказываемым теорией по мере приближения условий эксперимента к условиям её применимости.

Достаточно полное удовлетворение требований применимости теории возможно, но, по-видимому, только в экспериментах на высокопоточном реакторе. Заметим, что исследование высокочастотной асимптотики спиновых корреляций традиционными методами неупругого рассеяния в силу их малой светосильности невозможно и в этом случае. Поэтому основным результатом этой части работы следует считать создание и апробирование методики исследования высокочастотной критической спиновой динамики для той области, где динамический скейлинг проверяется в безмодельном варианте, и получение принципиально важных сведений о поведении динамического формфактора.

Пятая глава диссертации посвящена экспериментальному обнаружению поляризационного эффекта, связанного с тройными динамическими спиновыми корреляциями в нулевом магнитном поле.

В 1977 году Лазутой, Малеевым и Топервергом /28»56/ теоретически предсказан эффект возникновения шшфизации при рассеянии первоначально неполяризованных нейтронов в ненамагничен-ном ферромагнетике. Поляризация возникала в следующем за борнов-ским приближении по магнитному взаимодействию нейтронов с магнетиком. Она направлена перпендикул^но плоскости рассеяния и обусловлена наличием в системе тройных динамических спиновых корреляций.

В том же году в нашем эксперименте /28*57/ было обнаружено явление, связанное с предсказанным эффектом. А именно, было обнаружено, что при рассеянии в железе выше Тс сечение рассеяния нейтронов с начальной поляризацией Р0 , направленной перпендикулярно плоскости рассеяния, содержит добавку, зависящую от знака Р0 . Эта добавка обладала право-левой угловой асимметрией, так что наблюдаемую интенсивность рассеяния можно было представить в виде i(ew.(e)[<*A(e)(P.nj] , где к и к' - импульсы падающих и рассеянных нейтронов, п. -единичный вектор в направлении нормали к плоскости рассеяния, имеющий разный знак при рассеянии "влево" и "вправо", а АО) -четная функция угла рассеяния 6 , связанная, согласно / ^ /^ с трехспиновым коррелятором. Измеренная в величина эффекта

А (9) и его зависимость от 0 и Т качественно согласуются

56,58/ с оценками ' .

Таким образом, обнаруженные эффекты спиновой и право-левой асимметрии рассеяния нейтронов, поляризованных перпендикулярно плоскости рассеяния, позволяют, в принципе, исследовать тройные спиновые корреляции. Однако полученное максимальное значение А(0) не превышало 2»10"^. Поэтому достигнутой в эксперименте статистической точности оказалось недостаточно для детального сравнения экспериментальных данных с теорией. Продолжение этих опытов, по-видимому, возможно только на высокопоточных реакторах.

В заключительной шестой главе диссертации описан другой , более реалистический способ экспериментального исследования тройных динамических спиновых корреляций, который лег в основу исследования критической спиновой динамики в присутствии магнитного поля. Этот способ был найден при изучении рассеяния нейтронов в ферромагнетиках выше TQ, помещенных в слабое магнитное поле Здесь были обнаружены эффекты спиновой и угловой асимметрии рассеяния, если поле Н и начальная поляризация Р0 лежали в плоскости рассеяния под некоторым углом к оси падающего пучка. Как было показано в в этой геометрии сечение рассеяния нейтронов, пол*физованных вдоль И , отличается от сечения с поляризацией Р0 , направленной против И . Кроме того, зависящая от Р0 часть сечения содержит как четную, так и нечетную по 6 составляющие.

Чтобы пояснить причину эффектов, напомним, что дважды дифференциальное сечение рассеяния поляризованных нейтронов в ферромагнетике в слабом магнитном поле имеет вид /^Л

Здесь первое слагаемое описывает сечение рассеяния при И = 0, а второе является линейным членом разложения сечения в степенной ряд по Н в слабом поле. В работе показано, что функция В (cj,,(a)) пропорциональна трехспиновому коррелятору. Из приведенной формулы сразу видна поляризационная асимметрия сечения, связанная со знаком Р0 . Угловая асимметрия определяется —» угловым фактором (е И ) (ё Р0) . Этот фактор встречается в сечении рассеяния нейтронов на спиновых волнах (см., например, однако при его анализе никогда не обращалось внимание на его свойства, открывающие новые экспериментальные возможности. Действительно, если ось Z направить вдоль начального —♦ —» импульса к , а ось у - перпендикулярно к в плоскости рассеяния, то угловой фактор можно записать в виде: е Н) (ё Р„)=е^ Ня Р„а+е' Нг Рог+е^ ег (Ну Рог + Н г Р„9) . (п)

Отсюда видно, что линейный по е^.г. член может дать вклад в сечение (10), если Hz и Р02 отличны от нуля, т.е. если Н и Р0 направлены под некоторым углом vf / 0 к оси у , и этот вклад нечетен по и 6г .

Согласно формуле (5) , при 0 << i и W << Е ви = видно, что первые два слагаемых в (II) четны по 8 и со , а третье - нечетно. Из общих свойств тройных спиновых корреляций следует что функция В ((],,<*)) при c^(to) = coast нечетна по to . Тогда, очевидно, в главном приближении по 8 << 1 в интеграл по всем U) дает вклад лишь третий член из (II), и пропорциональная Р„ часть сечения будет нечетной по 6 . Четная же по 6 составляющая в этом слагаемом проявится, если для е(со) из формулы (5) и для fy(to) в выражении В (cj,,to) учесть следующие порядки разложения по и поэтому она мала.

Все отмеченные здесь симметрийные особенности сечения наблюдались экспериментально и отражены в заключительной главе диссертации. Поляризационные эффекты, асимметричный ( РА) и симметричный ( Ps ) по 0 , в интегральных по СО сечениях возникали при отличном от нуля угле Ч между Н и у и достигали РА~ ~6% от полного сечения рассеяния.

В измерениях спектра зависящей от Р„ части сечения, выполненных с помощью время-пролетной корреляционной методики с использованием псевдослучайной модуляции поляризации, были проверены свойства четности B(cj,,to) по СО Эти измерения позволили продемонстрировать работоспособность корреляционной методики для непосредственного изучения динамики тройных корреляций и дали результаты, хорошо согласующиеся с теоретическими представлениями /24,59/^ Кр0ме ТОГОэ ниже TQ они продемонстрировали возможность практически полного разделения сечений с испусканием и поглощением магнонов варьированием угла Ч и возможность определения характеристической энергии магнонного спектра в условиях плохого энергетического разрешения

Однако основной физический результат для тройных корреляций получен с помощью интегральных по U) измерений эффектов асимметрии рассеяния поляризованных нейтронов в Fe выше Тс в слабом магнитном поле. Этот результат состоит в определении температурной зависимости амплитуды взаимодействия трех критических флуктуаций (трехспиновой динамической вершинной части)в том случае , когда две из них обладают импульсами (J, и - q, , а импульс третьей равен нулю. Как было уже отмечено выше, парная корреляционная функция в области QRcOn) » i от температуры зависит слабо и существенно изменяется с Т лишь при C^RcCc) ^ 4 • Поведение статических многочастичных корреляторов определяется известным принципом слияния корреляций (или, иначе, алгеброй флуктуирующих величин) Полякова-Каданова /64,65/^ СоГласно /64/^ импульсная зависимость амплитуды взаимодействия критических флуктуаций с сильно различающимися импульсами факторизуется. Это означает, в частности, что если один или несколько из импульсов флуктуаций удовлетворяют условию 4 (или равны нулю), то многочастичные вершины являются степенными функциями Т .

Соответствующие показатели степени Т определены в Следует отметить, что выводы теории до настоящего времени проверены не были, т.к. не существовало прямых методов для такой проверки. В работе было высказано предположение, что критическая факторизация импульсной и температурной зависимостей вершин может происходить и в теории динамического подобия. Иными словами, нечетные спиновые вершины, например тройные, не существующие в статическом случае, могут удовлетворять принципу слияния корреляций, если входящие в них частоты не равны нулю. В была высказана гипотеза, что индекс факторизации тройной динамической спиновой вершины, скорее всего, тот же, что и для статических вершин. Результаты эксперимента приведенные в обсуждаемой главе диссертации, подтверждают справедливость этой гипотезы. В результате эксперимента выяснилось, что в области RcCn) трехспиновый коррелятор с ростом Т убывает как Т , где х = » 0,67+0,07 в хорошем согласии с теоретическим значением показателя в статическом случае: х ~ 2/3.

Рассмотренные выше эффекты асимметрии обусловлены тройными корреляциями только в области слабых полей. Экспериментально эта область определялась линейностью зависимости эффектов от И . Однако, значительный интерес представляют также и измерения, выполненные в широкой области изменения И , поскольку вопрос о критических явлениях в ферромагнетиках во внешнем магнитном поле до настоящего времени в нейтронных экспериментах практически не исследовался. Теоретически критическая динамика при наличии магнитного поля была рассмотрена в работе Основные выводы этой теории для эффектов асимметрии рассеяния согласуются с нашими данными В частности, зависимость от t напряженности критического поля Н к Т 5/5 , при которой нарушалась линейность эффектов по Н , хорошо согласуется с наблюдаемой на эксперименте: Н к « 6.I06 Т u ±0Л Э .

Определенная нами величина Нк имеет смысл границы областей сильного и слабого полей. В первом случае влияние магнитного поля на спиновые корреляции может рассматриваться как малое возмущение. В сильных полях Н ^ И к » наоборот, влияние поля становится определяющим и, например, корреляционный радиус Rc перестает зависеть от t и при Н » И к становится функцией поля: Rt = a (^JU Н /тс ) (см., например, где g ju. магнитный момент атома. Очень наглядно критерий слабого поля выводится из следующих простых соображений Поле можно считать слабым до тех пор, пока энергия критических флуктуаций в нем, т.е. величина порядка М (Rc)H Н , где J. -магнитная восприимчивость, мала по сравнению с температурой Т (или Тс , т.к. Т« Тс). Отсюда следует, что Нк ~ Тс (эеа)5у/г ^ Т 5/5 . Определенные в нашем эксперименте значения Н к соответствуют энергиям критических флуктуаций в поле порядка 10 * 10" эВ.

Отметим, наконец, еще одну важную проблему, решение которой стало возможным методикой исследования тройных корреляций по измерению асимметрии критического рассеяния нейтронов. Как уже отмечалось, тройные спиновые корреляции - явление чисто динамическое. При W = 0 они исчезают. Поэтому связанные с их существованием эффекты асимметрии весьма чувствительны к характеру спиновой динамики и могут быть использованы, в частности, для получения информации о типе дипольной динамики ферромагнетиков. Как отмечалось выше, дипольные силы определяют динамическое поведение критических флуктуаций, если ^ TlJC (с^ ) » 4 , т.е. в так называемой дипольной области: CJ, < CJ, 0 , Эе £ 0 , где характерный дипольный импульс ср 0 определяется из условия настоящее время существуют два варианта дипольной динамики. Согласно одному из них ^^ - варианту обычной, или "мягкой" динамики, характерная энергия критических флуктуаций имеет вид ild ™ Тс (cj,а) . Более полная теория учитывающая перерассеяние флуктуаций, кроме варианта мягкой" динамики, в асимптотических условиях 36 « Cj, << С), 0 предсказывает более жесткий спектр флуктуаций с видом энергии Jld~ Tt (<),Cl)(tyoa)3/2 - вариант "жесткой" динамики. Существующие эксперименты пока не в состоянии внести ясность в этот вопрос. Между тем, как показано в работе угловая зависимость эффектов асимметрии в значительной мере определяется импульсной зависимостью il^Ccp . В частности, для "жесткого" варианта величина | Ps ( к 6) | , согласно должна иметь минимум при к В ~(),0 . В наших экспериментах ^^ такой минимум был действительно обнаружен, что может считаться сильным аргументом в пользу справедливости варианта "жесткой" дипольной динамики.

Таким образом, в результате проведенных исследований асимметрии критического рассеяния создан метод, впервые позволяющий изучение спиновых корреляций высших порядков. На реакторе средней мощности изучены основные доступные эффекты тройных корреляций и показана принципиальная возможность их детального исследования в асимптотических пределах.

В Заключении сформулированы основные выводы из проведенных исследований, в результате которых созданы методика и техника трехмерного поляризационного анализа, проведены исследования статических и динамических явлений в ферромагнетике, экспериментально обнаружены эффекты спиновой и лево-правой асимметрии критического рассеяния, развита методика и проведены исследования динамики трехспиновых корреляций в ферромагнетике и критической динамики в поле.

Одно из направлений исследования критических явлений связано с использованием методики трехмерного анализа поляризации рассеянных нейтронов. С её помощью обнаружена анизотропия деполяризации нейтронного пучка изотропными магнетиками, исследовано состояние намагниченности в ферромагнитной фазе вблизи Тс, получены статические и динамические критические индексы для железа, найдено отличие динамического формфактора от функции Лоренца и впервые сделана попытка исследования функции динамического подобия в высокочастотном пределе СО >> SiС^) . Было показано, что в аморфных сплавах выше TQ корреляционный радиус ведет себя так же, как и в кристаллических магнетиках.

Другое направление исследований связано с обнаружением возможности изучения тройных спиновых корреляций по асимметрии критического рассеяния. Проведено исследование трехспиновой динамики в железе, сделана проверка следствий гипотезы динамического подобия в применении к тройным взаимодействиям. Получены энергетические спектры тройных корреляций и показана перспективность дифференциального исследования спин-зависимой части сечения критического рассеяния для изучения тройных корреляций выше TQ и спиновых волн ниже TQ .

К защите представляются следующие основные положения.

1. Создана и внедрена в практику физического эксперимента методика векторного анализа поляризации , позволяющая задавать направление вектора поляризации падающих нейтронов и измерять все три компоненты поляризации рассеянных нейтронов. На основе этой методики созданы две установки малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов - поляриметры "Вектор-З" и "Вектор-Ю".

2. Экспериментально обнаружено новое физическое явление -анизотропия деполяризации нейтронного пучка на магнитно изотропных ненамагниченных ферромагнетиках.

3. Обнаружена крупномасштабная неоднородность намагниченности в самом начале её возникновения в ферромагнитной фазе вблизи точки Кюри.

4. Создана новая методика исследования спиновой динамики ферромагнетиков на основе изучения компонент вектора поляризации рассеянных нейтронов, позволяющая корректно учитывать фон немагнитного рассеяния и исследовать области переданных энергий и импульсов, недоступные традиционной спектрометрии.

5. Экспериментально установлено отличие динамического форм-фактора от функции Лоренца в высокочастотном пределе, показана принципиальная возможность экспериментального исследования асимптотических свойств функции Грина ферромагнетиков.

6. Экспериментально обнаружены эффекты угловой и спиновой асимметрии рассеяния поляризованных нейтронов в ненамагниченных и намагниченных образцах, обусловленные тройными динамическими корреляциями спинов. Таким образом, впервые в эксперименте наблюдались корреляции более высокого порядка, чем обычно исследуемые парные корреляции.

7. Исследованы тройные спиновые корреляции в железе выше точки Кюри как в нулевом магнитном поле, так и в широком диапазоне полей, а также температур и переданных импульсов. Получены нечетные по энергии спектры тройных корреляций; экспериментально найдено критическое поле, выше которого динамика целиком определяется полем; установлено, что критическая дипольная динамика в железе является "жесткой"; подтверждена гипотеза факторизации импульсной зависимости тройных динамических вершин при больших переданных импульсах.

Эксперименты были проведены в основном на реакторе ЛШФ АН СССР и частично - на реакторе Института Лауэ - Ланжевена (ИЛЛ, Гренобль, Франция). Все эксперименты выполнены непосредственно диссертантом в соавторстве с сотрудниками ЛИЯФ, ИЛЛ, ИПС ЦНИИЧМ им.И.П.Бардина и Болгарской АН.

Основные результаты исследований докладывались автором на У1 Всесоюзном совещании по использованию рассеяния нейтронов в исследованиях по физике твердого тела (Свердловск, 1977), на Всесоюзных конференциях по физике магнитных явлений (Баку , 1975; Донецк, 1977; Харьков, 1979), на Всесоюзном симпозиуме по фазовым переходам и критическим явлениям (Новосибирск, 1977 на Ж Международной школе по нейтронной физике (Алушта, 1978), на Международном рабочем совещании по дифракции поляризованных нейтронов (Сверк, Польша, 1974 /70/), на Международной конференции по использованию рассеяния поляризованных нейтронов в химии и физике твердого тела (Гренобль, Франция, 1982), на У1 Международной школе по ядерной физике, нейтронной физике и ядерной энергетике (Варна, Болгария, 1983), на Нейтронных комитетах Лаборатории нейтронной физики ОШИ (Дубна, 1976, 1979) и на семинарах ЛИЯФ АН СССР, опубликованы в журналах ЮТФ/34»61'71/, Письма в ЖЭТФ /40, 62, 66 УФН ШТФ /Зб/, Phys. Lett. /47 , 57Nucl# Instr.

Meth. /37,73/^ Solid state СошЦв /29/^ ИзВв ш cccp /74/^

J. Physique / 75-77/^ в препринтах ЛИЯФ /28,38,50,78,79/^ B отчетах ИЛЛ /39>80/ и защищены авторскими свидетельствами /32,33,35/^

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Окороков, Алексей Иванович

Основные выводы работы и положения, представляемые к защите:

1. Создана и внедрена в практику физического эксперимента методика векторного анализа поляризации, позволяющая задавать направление вектора поляризации падающих нейтронов и измерять все три компоненты поляризации рассеянных нейтронов. На основе этой методики созданы две установки малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов - поляриметры "Вектор-3" и "Вектор-Ю".

2. Экспериментально обнаружено новое физическое явление -анизотропия деполяризации нейтронного пучка на магнитно изотропных ненамагниченных ферромагнетиках.

3. Обнаружена крупномасштабная неоднородность намагниченности в самом начале её возникновения в ферромагнитной фазе вблизи точки Кюри.

4. Создана новая методика исследования спиновой динамики ферромагнетиков на основе изучения компонент вектора поляризации рассеянных нейтронов, позволяющая корректно учитывать фон немагнитного рассеяния и исследовать области переданных энергий и импульсов, недоступные традиционной спектрометрии.

5. Экспериментально установлено отличие динамического форм-фактора от функции Лоренца в высокочастотном пределе, показана принципиальная возможность экспериментального исследования асимптотических свойств функции Грина ферромагнетиков.

6. Экспериментально обнаружены эффекты угловой и спиновой асимметрии рассеяния поляризованных нейтронов в ненамагниченных и намагниченных образцах, обусловленные тройными динамическими корреляциями спинов. Таким образом, впервые в эксперименте наблюдались корреляции более высокого порядка, чем обычно исследуемые парные корреляции.

7. Исследованы тройные спиновые корреляции в железе выше точки Кюри как в нулевом магнитном поле, так и в широком диапазоне полей, а также температур и переданных импульсов. Получены нечетные по энергии спектры тройных корреляций; экспериментально найдено критическое поле, выше которого динамика целиком определяется полем; установлено, что критическая дипольная динамика в железе является "жесткой"; подтверждена гипотеза факторизации импульсной зависимости тройных динамических вершин при больших переданных импульсах.

Таким образом, апробация новых методик и полученные результаты показывают, что созданный нейтронно-поляризационный метод предоставляет принципиально новые возможности экспериментального исследования спиновой динамики магнетиков и получения данных для сравнения с динамической теорией в безмодельном варианте.

В заключение выражаю мою глубокую благодарность моим учителям профессору Г.М.Драбкину и профессору С.В.Малееву, сотрудникам лаборатории теоретической физики В.А.Рубану, Б.П.Топервергу,

A.В.Лазуте, моим коллегам и соавторам по работам В.В.Рунову, А.Г. Гукасову, А.Ф.Щебетову и Г.П.Гордееву за постоянное и плодотворное сотрудничество, В.Н.Слюсарю, В.И.Волкову, К.И.Турапиной,

B.П.Григорьеву, Э.Б.Родзевичу за обеспечение электронной части экспериментов, И.М.Лазебнику, В.А.Приемышеву, Б.Ф.Новикову , В.В.Лепехину, В.В.Веселову, В.В.Короткову, В.А.Рындину, Б.М.Хол-кину, И.В.Манинен, И.Н.Ивановой и другим сотрудникам сектора исследования конденсированного состояния за постоянную помощь в работе, обслуживающему персоналу реактора и всему коллективу лаборатории нейтронных исследований за обеспечение нормальных условий работы и исключительно теплое и доброжелательное отношение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Окороков, Алексей Иванович, 1983 год

1. Ландау J1.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, ч.1: Теоретическая физика, т.V. 3-е изд., доп. - М.: Наука, 1976. -584 с.

2. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Фазовый переход второго рода в бозе-жидкости. ЖЭТФ, 1964, т.4, № 3, с.994-1016.

3. Kadanoff L.P. Scaling laws for Ising models near T • -Physics, 1966, v.2, N6, p.263-272.

4. Widom B. Equation of state in the neighborhood of the critical point. J.Chem.Phys., 1965, v.43, N11, p.3898-3905.

5. Halperin B.I., Hohenberg P.O. Scaling laws for dynamic critical phenomena. Phys.Rev., 1969, v.177, N2, p.952-971.

6. Van Hove L. Time-dependent correlations between spins and neutron scattering in ferromagnetic crystals. Phys.Rev., 1954, v.95, N6, p.1374-1384.

7. Cassels J.M., Latham R. Inelactic scattering of neutrons. -Phys.Rev., 1948, v.74, N1, p.103-104.

8. Jacrot В., Konstantinovic J., Parette 6., Cribier D. Small-angle critical magnetic scattering of neutrons in iron. -In: Inelastic scattering of neutrons in solid and liquids. -Vienna: IAEA, 1963, v. Й , p.317-323.

9. Passell L., Blinowski K., Brun Т., Nilson P. Critical magnetic scattering of neutrons in iron. Phys.Rev., v.139, N6, p.1866-1876.10.

10. Cribier D., Jacrot B., Parette G. Critical scattering of neutrons by nickel. J.Phys.Soc.Japan, 1962, v.17, Suppl. B- III , p.67-68.

11. Bally D., Crabcev В., Lungu A.M., Popovici M., Totia M. Small-angle critical magnetic scattering of neutrons in iron. J.Phys.Chem.Solids, 1965, v.28, p.1947-1955.

12. Dietrich. O.W., Als-Nielsen J., Passell L. Neutron scattering from the Heisenberg ferromagnets EuO and EuS. JJ . Static critical properties. Phys.Rev., 1976, V.B14, N11, p.4908-4922.

13. Als-Nielsen J., Dietrich O.W., Passell L. Neutron scattering from the Heisenberg ferromagnets EuO and EuS.Щ . Spin dynamics of EuO. Phys.Rev., 1976, v.B14, N11, p.4923-4945.

14. Steinsvoll 0., Mustoe P., Corliss L., Hastings J.M. Critical scattering in magnetite. Phys.Rev., 1976, v.B14, N9 , p.4190-4198.

15. Glinka C.J., Minkiewicz V.J., Passell L. Small-angle critical neutron scattering from cobalt. Phys.Rev.B, 1977, v.16. N9, p.4084-4103.

16. Bally D., Popovici M., Totia M., Grabcev В., Lungu A.M. Evidence for Fisher's correlation function in iron from critical neutron scattering. Phys.Lett., 1968, V.26A , N4 , p.396-397.

17. Collins M.F., Minkiewicz V.J., Nathans R., Passell L., Shirane G. Critical and spin-wave scattering of neutrons from iron. Phys.Rev., 1969, v.179, N2, p.417-430.

18. Parette G., Kahn R. Etude de la diffusion critique des neutrons par le fer dans les regions "hydrodynamique" et "quasi hydrodynamique". J.Physique, 1971, v.32, p.447-459*

19. Als-Nielsen J. Analysis of critical neutron-scattering data from iron and dynamical scaling theory. Phys.Rev. Lett., 1970, v.25, p.730-734.

20. Boronkay S., Collins M.F. Critical scattering of neutrons from iron. Int.J.Magnetism, 1973, v.4, N3, p.205-212.

21. Minkiewicz V.J., Collins M.F., Nathans R., Shirane G. Critical and. spin-wave fluctuations in nickel by neutron scattering. Phys.Rev., 1969, v.182, N2, p.624-631.

22. Тейтельбаум Г.Б. Динамика намагниченности в дипольной критической области. Письма в ЖЭТФ, 1975, т.21, в.б, с.339-341.

23. Малеев С.В. Магнитные дипольные силы и критическая динамика ферромагнетиков выше точки Кюри. ЖЭТФ, 1974, т.66, в.5 , с.1809-1822.

24. Лазута А.В., Малеев С.В., Топерверг Б.П. Критическое рассеяние поляризованных нейтронов в ферромагнетиках выше TQ в магнитном поле. ЗЙЭТФ, 1981, т.81, в.4(10), с.1475-1488.

25. Драбкин Г.М., Забидаров Е.И., Касман Я.А., Окороков А.И. Исследование фазового перехода в никеле с помощью поляризованных нейтронов. ЖЭТш, 1969, т.56, в.2, с.478-488.

26. Steinsvoll О., Riste Т. Measurement of critical exponentsin by polarized neutron scattering. J.Magn.Magn.Mat.,1979, v.14, p.187-190.

27. Nunes A.C., Soffge F., Stierstadt K. Neutron depolarization and transmission by a nickel single crystal near T • Pliys. Lett., 1976, v.58A, N5, p.337-339.

28. Okorokov A.I., Gukasov A.G., Runov V.V., Roth M. Polarization effects in the scattering of cold neutrons from iron above T . Sol.St.Comm., 1981, v.38, p.583-587.С

29. Halpern 0., Johnson M.H. On the magnetic scattering of neutrons. Phys.Rev., 1939, v.55, N2, p.898-923.

30. Малеев С.В., Рубан В.А. О критической деполяризации нейтронов, прошедших через ферромагнетик. ЖЭТФ, 1972, т.62, в.2, с.415-422.

31. А.с. 408247 (СССР). Способ определения степени поляризации нейтронного пучка / А.И.Окороков, В.В.Рунов, Г.М.Драбкин. -Опубл. в Б.И., 1973, № 47.

32. А.с. 447093 (СССР). Устройство для анализа магнитных структур ферро- и ферримагнитных материалов / А.И.Окороков, В.В. Рунов, Г.М.Драбкин. Опубл. в Б.И., 1976, № 5.

33. Окороков А.И., Рунов В.В., Волков В.И., Гукасов А.Г. Определение пространственной ориентации поляризации нейтронов и исследование намагниченности вблизи точки фазового перехода. -ЖЭТФ, 1975, т.69, в.2(8), с.590-598.

34. А.с. 437470 (СССР). Поляризующее зеркало / Г.М.Драбкин, А.Ф. Щебетов, А.И.Окороков. Опубл. в Б.И., 1975, № 25.

35. Драбкин Г.М., Окороков А.И., Щебетов А.Ф., Боровикова Н.В., Гукасов А.Г., Корнеев Д.А., Кудряшов В.А., Рунов В.В. Поляризующий нейтроновод на базе многослойных зеркал. ШТФ, 1977, т.47, в.X, с.203-208.

36. Okorokov A.I., Runov V.V., Gukasov A.G. Three-dimensional neutron polarimeter and spin dynamics investigation. ITucl. Instr.Meth., 1978, v.157, N3» p.487-493.

37. Maleev S.V., Drabkin G.M., Gukasov A.G., Okorokov A.I., Ru-nov V.V., Roth M. Experimental investigation of three spin correlations in Fe above Tc. Annex to the Annual Report ILL, 1979, experiment N 07-01-119, p.268.

38. Драбкин Г.М., Окороков А.И., Рунов В.В. Анизотропия деполяризации нейтронного пучка. Письма в ЖЭТФ, 1972, т.15, в.8, с.458-461.

39. Гордеев Г.П., Драбкин Г.М., Лазебник И.М., Аксельрод Л.А. Магнитное упорядочение в разбавленных сплавах Pd Ре . -ЖЭТФ, 1974, т.66, в.5, с.1712-1719.

40. Драбкин Г.М., Окороков А.И., Волков В.И., Щебетов АЛ. Неоднородная намагниченность никеля вблизи точки Кюри. Письмав ЖЭТФ, 1971, т.13, в.1, с.3-6.

41. Малеев С.В. О рассеянии поляризованных нейтронов в магнетиках вблизи точки фазового перехода. Письма в ЖЭТФ, 1965 , т.2, в.12, с.545-548.

42. Драбкин Г.М., Забидаров Е.И., Касман Я.А., Окороков А.И. Критическое рассеяние поляризованных нейтронов в никеле. -Письма в ЖЭТФ, 1965, т.2, в.12, с.541-543.

43. Малеев С.В. Дипольные силы и критическая динамика ферромагнетиков. В сб.: Материалы I школы ЛИЯФ по физике конденсированного состояния и рассеянию нейтронов. Л., 1974, с.5-29.

44. Hetzelt М., Heideman A. A small-angle scattering spectrometer for polarized neutrons. Nucl.Instr.Meth., 1976, v.133, p.51-55.

45. Toperverg В.P., Runov V.V., Gukasov A.G., Okorokov A.I. The investigation of double critical magnetic scatteringin polarized neutron experiments. Phys.Lett., 1979, V.71A, N2,3, p.289-291.

46. Dietrich O.W. Thermal-neutron scattering and critical magnetic fluctuations. Riso Report N 208, Riso Denmark,1969» -73 P.

47. Малеев С.В. Об исследовании критической динамики ферромагнетиков выше Т с помощью поляризованных нейтронов. Ленинград, 1978. - 32 с. (Препринт/Ленингр. ин-т ядерн. физики: 392).

48. Рунов В.В., Окороков А.И., Гукасов А.Г. Исследование спиновой динамики в Ре выше TQ поляризованными нейтронами. Ленинград, 1979. - 43 с. (Препринт/Ленингр. ин-т ядерн. физики: 507).

49. Als-Nielsen J., Dietrich O.W., Kunnmann W., Passell L. Critical behavior of the Heisenberg ferromagnet EuO and EuS. -Phys. Rev. Lett., 1971, v.27, p.741-744.

50. Натане P., Шулхоф M. Рассеяние нейтронов на магнитных материалах. В кн.: Проблемы физики элементарных частиц и атомного ядра, т.2, вып.4. - М.: Атомиздат, 1972, с.1029-1044.

51. Collins M.F., Marshall V/. Neutron scattering from paramag-nets. Proc.Phys.Soc., 1967, v.92, p.390-399.

52. Resibois P., Piette C. Temperature dependence of the line-width in critical spin fluctuation. Phys.Rev.Lett., 1970, v.24, N5, p.514-5 6.

53. Mezei P. Role of spin-noneonserving forces in the critical dynamics of Fe at the Curie point. Phys.Rev.Lett., 1982,v.49, N15, p.1096-1099.

54. Lasuta A.V. , Maleyev S.V., Toperverg B.P. On neutron polarization in critical scattering above the Curie point. Phys. Lett., 1978, v.65A, N4, p.348-350.

55. Okorokov A.I., Gukasov A.G., Otchik I.M., Runov V.V. Experimental observation of the asymmetry of polarized neutron critical scattering from Fe above T . Phys.Lett., 1978, V.65A,О1. N1, p.60-62.

56. Лазута А.В., Малеев С.В., Топерверг Б.П. О тройных динамических корреляциях флуктуаций намагниченности в ферромагнетиках и возможности их изучения с помощью поляризованных нейтронов. -ЖЭТФ, 1978, т.75, в.2(8), с.764-779.

57. Lasuta A.V., Maleyev S.V., Toperverg B.P. The asymmetric effects for polarized neutron scattering from ferromagnets above the Curie point in magnetic field. Sol.St.Comm., 1981, v.38, p.589-593.

58. Изюмов Ю.А., Озеров P.П. Магнитная нейтронография. М.: Наука, 1966. - 532 с.

59. Окороков А.И., Гукасов А.Г., Рунов В.В., Михайлова В.Е., Рот М. Асимметрия критического рассеяния поляризованных нейтронов и критическая динамика ферромагнетиков выше TQв магнитном поле. ЖЭТФ, 1981, т.81, в.4(10), с.1462-1474.

60. Гукасов А.Г., Окороков А.И., Фужара Ф., Шерп 0. О возможности исследования динамики трехспиновых корреляций в ферромагнетиках выше TQ методом псевдослучайной модуляции поляризации нейтронов. Письма в ЖЭТФ, 1983, т.37, в.9, с.432-435.

61. Топерверг Б.П. Об исследовании динамики магнетиков с помощью рассеяния поляризованных нейтронов. Письма в ЖЭТФ ,1983, т.37, в.9, с.430-432.

62. Поляков A.M. Свойства далеких и близких корреляций в критической области. ЖЭТФ, 1969, т.57, в.1(7), с.271-283.

63. Kadanoff L.P. Operator algebra and the determination of critical indices. Phys.Rev.Lett., 1969, v.23, p.1430-1433.

64. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1982. - 620 с.

65. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1975. - 256 с.

66. Окороков А.И., Рунов В.В., Гукасов А.Г. Критическое рассеяние поляризованных нейтронов. Симпозиум по фазовым переходам и критическим явлениям (тезисы докладов). Новосибирск , 1977, с.73-74.

67. Окороков А.И., Рунов В.В., Волков В.И., Гукасов А.Г. Векторный анализ поляризации нейтронов. Proceedings of the international working meeting on diffraction of polarized neutrons, Swierk, Poland, 1974, p.20-30.

68. Драбкин Г.М., Окороков А.И., Щебетов А.Ф., Боровикова Н.В., Гукасов А.Г., Егоров А.И., Рунов В.В. Поляризация нейтронного пучка при отражении от намагниченного зеркала. ЖЭТФ, 1975, т.69, в.6(12), с.1916-1926.

69. Драбкин Г.М., Гордеев Г.П., Забидаров Е.И., Касман Я.А., Окороков А.И., Трунов В.А. Исследование магнитного упорядочения и фазовых переходов в магнетиках методом поляризованных нейтронов. УВД, 1974, т.ИЗ, в.2, с.355-357.

70. Drabkin G.M., Okorokov A.I., S'chebetov А.P., Borovikova N.V., Gukasov A.G., Kudriashov V.A., Runov V.V. Multilayer Fe-Co mirror polarizing neutron guide. Nucl.Instr.Meth., 1976, v.133, p.453-456.

71. Окороков A.M., Рунов В.В., Гукасов А.Г., Драбкин Г.М. Исследование магнитного фазового перехода поляризованными нейтронами. Изв. АН СССР, серия физ., 1978, т.42, в.8, с.1770-1780.

72. Maleyev S.V., Runov V.V., Okorokov A.I., Gukasov A.G.

73. On the polarized neutron research of the critical dynamics of ferromagnets above the Curie point. J.Physique, 1982, coll.C7, suppl. N12, T.43, p.C7-83 - C7-90.

74. Okorokov A.I., Gukasov A.G., Runov V.V., Roth M., Maleyev S.V. The asymmetry of polarized neutron critical scattering from Fe above TQ in magnetic field. J.Physique, 1982, coll.C7,suppl. N12, t.43, Р.С7-91 C7-96.

75. Okorokov A.I., Gukasov A.G., Otchik Y.M., Runov V.V., Maleyev S.V. Experimental observation of left-right asymmetry of polarized neutron scattering from Fe above T .

76. J.Physique, 1982, coll.C7, suppl. N12, t.43, p.C7-97 С7-Ю0.

77. Михайлова B.E., Гукасов А.Г., Мальцев Е.И., Окороков А.И., Пузей И.М., Рунов В.В. Критическое рассеяние поляризованных нейтронов в аморфных сплавах. Ленинград, 1981. - 40 с. (Препринт /Ленингр. ин-т ядерн. физики: 697).

78. Касман Я.А., Окороков А.И., Забидаров Е.И. Установка для исследования фазовых переходов. Системы стабилизации. Ленинград, 1972. 31 с. (Препринт / Физико-техн. ин-т: 398).

79. Okorokov A.I., Gukasov A.G., Schaerpf О., Fujara F. Experimental investigation of three spin correlation dynamics in Fe above T . Annex to the Annual Report ILL, 1982, experiОment N 7-01-246, p.241.

80. Малеев С.В. 0 поляризации, возникающей при рассеянии медленных нейтронов в ферромагнетиках. ЮТФ, 1961, т.40, в.4, с.1224-1227.

81. Окороков А.И., Рунов В.В., Волков В.И., Гукасов А.Г. Векторный анализ поляризации нейтронов. Ленинград, 1974. -24 с. (Препринт/Ленингр. ин-т ядерн. физики: 106).

82. Halpern 0., Holstein Т. On the passage of neutrons through ferromagnets. -Phys.Rev., 1941, v.59, N2, p.960-981.

83. Ежов В.Ф., Иванов C.H., Лобашев B.M., Назаренко В.А., Пор-сев Г.Д., Сердюк О.В., Серебров А.П., Тальдаев P.P. Адиабатический метод раздельных осциллирующих полей. Письма в ЮТФ, 1976, т.24, в.I, с.39-43.

84. Любарский Г.Я. Теория групп и её применение в физике. М.: Физматгиз, 1958. - с.15.

85. Драбкин Г.М., Рубан В.А., Сбитнев В.И. Резонансный переворот вектора поляризации нейтронов в пространственно-периодических магнитных полях. ШТФ, 1972, т.42, в.5, с.I076-1083.

86. Mezei F. Neutron spin echo: a new concept in polarized thermal neutron techniques. Z.Phys., 1972, b.255, p.146-160.

87. Rekveldt M.Th. Neutron depolarization study of ferromagnetic domain structures. Proefschrift. - Krips repro N.V. -Meppel, 1972. - 98 p.

88. Коломенский Э.А., Копелиович В.Б., Лобашев В.М., Назаренко

89. В.А., Окороков А.И., Пирожков А.Н., Смотрицкий Л.М., Харке-вич Г.И., Щебетов А.Ф. Относительно роли триплетного состояния в реакции радиационного захвата теплового нейтрона протоном. ЯШ, 1977, т.25, в.2, с.233-239.

90. Петухов А.К., Петров Г.А., Степанов С.И., Николаев Д.В., Звездкина Т.К., Петрова В.И., Тюкавин В.А. О несохранении пространственной четности при делении тяжелых ядер поляризованными нейтронами. Письма в ЖЭТФ, 1979, т.30, в.7,с.470-474.

91. Рейф Ф. Статистическая физика: Берклеевский курс физики, т.5. 2-е изд., стереотип. - М.: Наука, 1977. - 352 с. (см. также ссылку ^, с.22).

92. Schelten J,, Hendricks R.W. Recent developments in X-ray and Neutron small-angle scattering instrumentation and data analysis. J.Appl.Cryst., 1978, v.11, p.297-324.

93. Гуревич И.И., Тарасов Л.В. Физика нейтронов низких энергий. М.: Наука, 1965. - 608 с.

94. Абов Ю.Г., Гулько А.Д., Крупчицкий II.А. Поляризованные медленные нейтроны. М.: Атомиздат, 1966. - 268 с.

95. Окороков А.И. Исследование фазового перехода в никеле с помощью поляризованных нейтронов: Автореф. Дис. . канд. физ.-мат. наук. Ленинград, 1969. - 22 с.

96. Berndorfer К. Herstellung polarisierter thermischer Neutronen mit Hilfe eines Eisen-Kobalt-Neutronenleiters. -Zs.Phys., 1971, v.243, p.188-200.

97. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Физматгиз, 1963. - 704 с.

98. Neutron beam facilities at the HFR available for users, part 2. Grenoble: ILL, 1973. - 43 p.

99. Ерозолимский Б.Г., Мостовой Ю.А., Федунин В.П., Франк А.И., Хахан О.В. Продолжение поиска нарушения Т-инвариантностив бета-распаде свободного нейтрона. Письма в ЖЭТФ, 1974, т.20, в.И, с.745-747.

100. Окороков А.И. Исследование фазового перехода в никеле с помощью поляризованных нейтронов. Дис. . канд. физ.-мат. наук. - Ленинград, 1969. - 149 с.

101. Bakker Н.К., Rekveldt M.Th., Van Loef I.I. Neutron depolarization measurements in nickel near the Curie point. Phys.Lett., 1968, v.27A, N1, p.69-70.

102. Rauch H., Seidl E., Zeilinger A. Neutronen-Depolarisation-smessungen an Dy in der Umgebung des ferromagrxetischen Umwandlungspunktes. Zeit.Angew.Phys.,1971,B.32,S.109-113

103. Гордеев Г.П., Лазебник И.М., Аксельрод Л.А. Анизотропия деполяризации нейтронов в разбавленных сплавах PdPe вблизи фазового перехода. ФТТ, 1976, т.18, в.7, с.2059-2064.

104. Малеев С.В., Рубан В.А. Об анализе доменной структуры одноосных ферромагнетиков с помощью деполяризации нейтронов . ФТТ, 1976, т.18, в.8, с.2283-2290.

105. Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А. Микромагнетизм и доменообразо-вание. В сб.: Физика конденсированного состояния и применение ядерно-физических методов в биологии: Материалы школы

106. ЛИЯФ. Ленинград, 1979, с.94-154.

107. Anderson Е.Е., Munson H.J., Arajs S., Stelmach A.A., Tehan B.L. Critical exponent for the magnetization of YIG. J.Appl.Phys., 1970, N3, p.1274-1276.

108. Окороков А.И., Касман Я.А. Намагниченность Y^Fe^O^ вблизи точки Кюри. ФТТ, 1972, т.14, в.10, с.3065-3068.

109. Arajs S., Tehan B.L., Anderson E.E., Stelmach A.A. Critical magnetic behavior of nickel near the Curie point. Phys.Stat.Sol., 1970, v.41, p.639-648.

110. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. 2-е изд., пе-рераб. - М.: Физматгиз, 1963. - 696 с.

111. Arajs S., Tehan B.L., Anderson E.E., Stelmach A.A. Power laws for the magnetization of iron. Intern.J.Magnetism, 1970, v.1, p.41-44.

112. Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления: М.: Мир, 1973. - 424 с.

113. Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М.: Наука, 1967. -336 с.

114. Kotzler J., Scheithe W., Blickhan R. Dynamic dipolar crossover in EuO. Sol.St.Comm., 1978, v.26, p.641-644.

115. Лузянин И.Д., Хавронин В.П. Однородная критическая релаксация в ЖИГ в дипольной области. Письма в ЖЭТФ, 1977 , т.26, в.7, с.520-522.

116. Shino М., Hashimoto Т. Critical behavior of spin relaxation in EuS. J.Phys.Soc.Japan, 1978, v.45, p.22-28.

117. Pickart S.J., Rhyne J.J., Alperin H.A. Anomalous small-angle magnetic scattering from amorphous TbFe2 and YFe2«

118. Phys.Rev.Lett., 1974, v.33, N7, p.424-427.

119. Булкин А.П., Кезерашвили В.Я., Кудряшов В.А., Пирожков А.Н., Сыромятников В.Г., Харченков В.П., Щебетов А.Ф. Пятиметровый поляризующий нейтроновод ЛИЯФ. Ленинград, 1979. - 21 с. (Препринт /Ленингр. ин-т ядерн. физики: 505).

120. Schull C.G. Neutron spin neutron orbit interaction with slow neutrons. - Phys.Rev.Lett., 1963, v.10, N7 ,p.297-298.

121. Schull C.G. Neutron interactions with atoms. Transact. Americ.Crystallogr. Assoc., 1967, v.3, p.1-16.

122. Окороков А.И., Гукасов А.Г., Рунов В.В., Михайлова В.Е. Асимметрия критического рассеяния поляризованных нейтронов и критическая динамика ферромагнетиков выше TQ в магнитном поле. Ленинград, 1980. - 33 с. (Препринт/Ленингр. ин-т ядерн. физики: 624).

123. Mezei P., Pellionisz P. Energy selection by pseudorandom modulation in polarized neutron diffraction. Nucl.Instr. Meth., 1972, v.99, N3, p.613-615.

124. Изюмов Ю.А., Малеев С.В. О рассеянии поляризованных нейтронов в ферромагнетиках и антиферромагнетиках. ЖЭТФ , 1961, т.41, в.5(11), с.1644-1648.

125. Таблицы физических величин. Справочник /Под ред. акад. И.К.Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

126. Arajs S., Colvin R.V. Ferromagnetic-paramagnetic transition in iron. J.Appl.Phys., 1964, v.35, N8, p.2424-2426.