ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------

THÁI THỊ HẰNG

TÁN XẠ TỪ CỦA CÁC NƠTRON PHÂN CỰC VÀ VÉC TƠ
PHÂN CỰC CỦA CÁC NƠTRON TÁN XẠ TRÊN BỀ MẶT TINH
THỂ PHÂN CỰC TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------

THÁI THỊ HẰNG

TÁN XẠ TỪ CỦA CÁC NƠTRON PHÂN CỰC VÀ VÉC TƠ
PHÂN CỰC CỦA CÁC NƠTRON TÁN XẠ TRÊN BỀ MẶT TINH
THỂ PHÂN CỰC TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN

Luận văn chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và vật lý toán
Mã số: 60440103

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đình Dũng


MC LC
M U .................................................................................................................... 1
CHNG 1: Lí THUYT TN X CA NTRON CHM TRONG TINH
TH ............................................................................................................................ 3
1.1. C s lý thuyt tỏn x ca ntron chm trong tinh th ........................................ 3
1.2. Th tng tỏc ca ntron chm trong tinh th ..................................................... 6
CHNG 2: TN X CA CC NTRON PHN CC TRONG TINH
TH .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
CHNG 3: TN X T CA CC NTRON PHN CC TRấN B

MT TINH TH PHN CC TRONG IU KIN Cể PHN XError! Bookmark not
3.1. Tit din hiu dng ca tỏn x t khụng n hi ca cỏc ntron phõn cc trờn b mt
tinh th phõn cc .................................................................................................................. 19
3.2. Tit din tỏn x b mt hiu dng ca ntron trong iu kin cú phn x ton phn .. 32

CHNG 4: VẫC T PHN CC CA CC NTRON TN X T TRấN
B MT TINH TH ST T TRONG IU KIN Cể PHN X TON
PHN ........................................................................ Error! Bookmark not defined.
KT LUN .............................................................. Error! Bookmark not defined.
TI LIU THAM KHO ........................................................................................ 7

Thỏi Th Hng


Luận văn thạc sĩ khoa học

M U
Trong nhng nm gn õy, cựng vi s phỏt trin ca khoa hc, s tỏn x ca
ntron chm phõn cc ó c s dng rng rói nghiờn cu vt lý cỏc cht
ụng c cú cỏc ht nhõn phõn cc [13, 16, 23].

Nội dung của luận văn được trình bày trong 4 chương:
Chƣơng 1 - Lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể
Chƣơng 2 – Tán xạ của các nơtron phân cực trong tinh thể
Chƣơng 3 – Tán xạ từ của các nơtron phân cực trên bề mặt tinh thể phân cực
trong điều kiện có phản xạ.
Chƣơng 4 – Véc tơ phân cực của các nơtron tán xạ từ trên bề mặt tinh thể sắt
từ trong điều kiện có phản xạ toàn phần.

Thái Thị Hằng

2


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

CHƢƠNG 1
LÝ THUYẾT TÁN XẠ CỦA NƠTRON CHẬM
TRONG TINH THỂ
1.1. Cơ sở lý thuyết tán xạ của nơtron chậm trong tinh thể
Trong trường hợp khi bia tán xạ cấu tạo từ số lớn các hạt (ví dụ như tinh thể),
để tính toán tiết diện tán xạ một cách thuận tiện ta đưa vào lý thuyết hình thức luận
thời gian
Giả sử ban đầu bia được mô tả bởi hàm sóng n , là hàm riêng của toán tử
Hamilton của bia
H n =En n

(1.1.1)

Sau khi tương tác với nơtron sẽ chuyển sang trạng thái n ' . Còn nơtron có thể
thay đổi xung lượng và spin của nó. Giả sử ban đầu trạng thái của nơtron được mô

2



e



i

 En  E p  En '  E p ' t



3

dt

(1.1.3)


Luận văn thạc sĩ khoa học

Chỳng ta quan tõm ti xỏc sut ton phn Wp|p ca quỏ trỡnh trong ú ntron
sau khi tng tỏc vi bia s chuyn sang trng thỏi p ; nú nhn c bng cỏch
tng húa cỏc xỏc sut Wnp|np theo cỏc trng thỏi cui ca bia v ly trung bỡnh theo
cỏc trng thỏi u. Bi vỡ bia khụng luụn trng thỏi c nh do ú ta phi tng
quỏt húa i vi trng hp khi nú trong trng thỏi hn tp vi xỏc sut ca trng
thỏi n l n . Theo ú ta cú:
Wp '| p

n ' p ' V np n ' Vp ' p n

(1.1.5)

Nh vy l cỏc yu t ma trn ca toỏn t tng tỏc ca ntron vi ht bia ly
theo cỏc trng thỏi ca ntron v Vpp l toỏn t tng i vi cỏc bin s ht bia
Thay phng trỡnh (1.1.3) vo (1.1.4) ta c:
Wp '| p

1
2



e

i

E p ' E p t



dt nn ' n ' Vp ' p n

*

i

n ' Vp ' p n e


ti s khỏc nhau ca ht bia trc v ht bia sau tng tỏc, vỡ vy cụng thc ly
tng theo n, n chớnh l vt ca chỳng v c vit li:
Wp '| p

1
2



e



Thỏi Th Hng

i

E p ' E p t

dt nn ' n ' Vp' pVp ' p t n
nn '

4


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc



1


k z - hằng số Boltmann

T - Nhiệt độ
Giá trị trung bình thống kê của đại lượng Vật lý được tính theo các hàm phân
bố là:
A   n A 

Sp e  H A

(1.1.9)

Sp e  H 

n

Kết hợp (1.1.8) và (1.1.9) ta được:
Wp '| p 

1
2





i

dte


i

dte





 H 
 E p '  E p t Sp e Vp ' pVp ' p  t 



Sp e  H 

Vp' pVp ' p  t 

(1.1.10)



Nếu chuẩn hóa hàm sóng của nơtron trên hàm đơn vị ( trên hàm  ) thì tiết
diện tán xạ hiệu dụng được tính trên một đơn vị góc cầu và một khoảng đơn vị năng
lượng

d 2
, sẽ liên quan tới xác suất này bởi biểu thức sau:
d dE

d 2



LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

m - khối lượng nơtron
Trong công thức (1.1.11) đưa vào toán tử mật độ spin của nơtron tới  và sử
dụng công thức:
L  Sp  L

(1.1.12)

Do đó dạng tường minh của công thức (1.1.11) được viết lại là:


d 2
m2

d dE p '  2 3

i
 E p '  E p t
p'
dte
Sp  Vp' pVp ' p  t 

p 

5

(1.1.13)

 l ,  l - là các hằng số ứng với hạt nhân thứ l

Phần gắn với tích I l là phần tương tác trao đổi spin giữa nơtron và hạt nhân

 

thứ l.
Tương tác từ.
Tương tác từ của nơtron trong mạng tinh thể xuất hiện do các điện tử tự do
chuyển động và bản thân nơtron cũng có mômen từ sinh ra.






Mômen từ của nơtron là : mneutron  mneu  g nu s

Thái Thị Hằng

6


Luận văn thạc sĩ khoa học

TI LIU THAM KHO
Ting Vit
1. Nguyn Quang Bỏu, Bựi ng oan, Nguyn Vn Hựng (2004), Vt lý thng kờ,
Nh xut bn i Hc Quc Gia H Ni.
2. Nguyn ỡnh Dng (1997), S tin ng ca spin ca ntron trong tinh th cú

crystals placed in periodical variable magnetic field”, Proceeding of NCST
of Vietnam, Vol.6, No.2, P.41-45.
11. Nguyen Dinh Dung, Nguyen Van Tu, Do Thi Van Anh (2008), Nuclear
Scattering of neutron when there is the surface diffraction on polarized
Crystal placed in periodical variable magnetic field, Annual
National Conference on Theoretical Physics 33nd, Da Nang.
12. Mazur P. and Mills D.L (1982), “ Inelasticscattering of neutrons by
Surface spin waves on ferromagnets”.Phys.Rev.B., V26, N.9, P.5175-5186

Tiếng Nga
13. Барышевский В . Г (1976), „„Ядерная оптика поляризованных сред‟
. Ми:Изд . БГУ.-144 С .
14. Барышевснй В . Г., Каналирование (1982), '' изучение и реакцни
в кристаллах при высоки знергиеях''.-Мн: изд.Б гу им. В. И. Ленина, 255с.
15. Барышевснй В . Г. (1981), ''Многчастотная прецессия спина нейтрона в
однородом маганитом поле''.// Письма в ЖЭТФ -Т.33.-В.I. -C. 78-81.
16. Барышевснй В . Г., Черепица С. В.(1985), '' Явление прецессии
hейтронов и спиновых дихроизм немаганитных

Thái Thị Hằng

8


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

неполяризованных кристаллов''.// Вестник

АН БССР.- Сер. Физ.мат.


156 с.
22. Турчин В. Ф. (1963), ''Медленные нейтроны''.-М: Атомиздат, - 372 с.
23.

Нгуен

Динь

Зунг (1987), “диссертация

на

соискание

ученой

степени
кандидат физико- математитеских наук”. Удк 539. 121. 7-Минск.

Thái Thị Hằng

9