중성자 자기 이미징

중성자는 제만 상호작용을 통해 자기 유도장과 상호작용하는 스핀 1/2 입자입니다.이 상호작용은 상당히 크고 설명하기 쉽습니다.자기 마이크로 및 나노 구조를 특징짓기 위해 열 중성자를 사용하기 위해 여러 중성자 산란 기술이 개발되었습니다.

편광 소각 중성자 산란(SANS)

소각 중성자 산란은 나노입자 연구에 특히 적합한 기술이다.예를 들어, 그것은 강유체 연구에 광범위하게 사용되어 왔다.최근에는 편광 SAN을 보다 폭넓게 이용할 수 있게 되어 폭넓은 연구가 ^[1]^[2]^[3]이루어지고 있습니다.편광 SAN은 자기 폼 팩터의 측정을 통해 자성 나노 입자의 내부 구조를 탐색하거나 구조 ^[4]팩터를 통해 자성 나노 입자 간의 자기 상호작용을 탐색할 수 있습니다.몇몇 경우에, 편광 방목 발생 SAN은 자기 시스템에서 수행되었다.

몇 가지 편광 중성자 SANS 분광계는 전 세계에서 사용할 수 있다.

그르노블 프랑스 IL(Institut Laue-Langevin)의 D33
프랑스 사클레이에 있는 CEA Laboratoire Léon Brilouin(LLB)의 PA20
독일 가르칭에 있는 Forschungs neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz(FRM II)의 SANS-I, KWS-1 및 KWS-2
베를린 헬름홀츠 젠트룸의 V4

편광 중성자 반사율

편광 중성자 반사계에서는 자성 박막과 초박막을 탐사할 수 있습니다.편광 반사율 측정을 통해 두께가 5~100nm인 ^[7]필름의 경우 깊이 분해능이 2~3nm인 자기 헤테로 구조의 자기 유도 크기와 방향을 측정할 수 있습니다.

편광 중성자 반사계에는 다음과 같은 종류가 있습니다.

호주 시드니 ANSTO 오리너구리
캐나다 초크 리버에 있는 NRC 캐나다 초크 리버 연구소의 C5 분광계.
캐나다 초크 리버에 있는 NRC 캐나다 초크 리버 연구소의 D3 반사계.
D17, 슈퍼프랑스 그르노블에 있는 Laue-Langevin(IL) 연구소 ADAM
프랑스 사클레이에 있는 CEA Laboratoire Léon Brilouin(LLB)의 PRISM(대체)
N-REX +, MIRA, TREFF@NoSpec 및 MARIA는 독일 가르칭에 있는 Forschungs neutronenquelle Heinz-Leibnitz(FRM II)에서 제공되었습니다.
REFLECT 2008-04-04년 러시아 두브나 핵연구 공동연구소 IBR-2의 웨이백 머신 및 REMUR에서 아카이브 완료
아모르 2007-07-14년 스위스 빌리겐에 있는 Paul Scherrer Institute(PSI)의 Wayback Machine에서 아카이브 완료
영국 옥스퍼드셔 ISIS 중성자원(ISIS)의 SUFF, CRISP^[dead link], INTER, Offspec 및 polREF
미국 메릴랜드주 게더스버그에 있는 NIST 중성자 연구 센터(NCNR)의 NG1, NG7
미국 테네시주 오크리지의 스팔레이션 중성자원(ORNL)에서의 자기

중성자 반사계 카탈로그는 www.reflectometry.net에서 구할 수 있다.

편광 중성자 방사선 촬영 및 단층 촬영

세차법

유도장에서의 중성자 세차운동은 ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ M ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ t ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ n ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ × ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ( ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ) { $displaystyle$ { $frac { dover overrightarrow {M}$ { $dt}$ = \ $gamma$ _ { $M}$ {\ $overrightarrow {B}$ $→$ ${\frac {d{\overrightarrow {M}}}{dt}}=\gamma _{n}{\overrightarrow {M}}\times {\overrightarrow {B}}(r)$ ${\overrightarrow {M}}$ { $DISPLAISPLAY$ ${\overrightarrow {M}}$ $displaystyle {B}}$ 은 $\overrightarrow{B}$ 중성자 $r(t)$ r ( $){displaystyle$ r $(t$ )}{displaystyle n $=$ g n $r(t)$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}/\hbar$ N / $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}/\hbar$ {\{ $displaystyle$ \ $_$ {n}= $g_{n}\mu$ _ ${N}/hbar}$ 는 $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}/\hbar$ 중성자 자이로비이다.중성자의 자이로자기비는 $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ N $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ 6 $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ . $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ - $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ 1 . $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ - $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ z . $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ - $\gamma _{n}=g_{n}\mu _{N}\hbar =183\times 10^{6}rad.s^{-1}.T^{-1}=29.2MHz.T^{-1}$ \ $displaystyle$ \ $displaystyle$ _ { n } = $g _$ { n } \ $mu$ _ { $N$ } \ $hbar = times$ \ $10^$ { $6} rad.$ $s^{-1}.T^{-1}=29$ $MHz.T^{-1}($ 중성자의 경우 g 인자는 음수이며 -3.83과 동일함).

벌크 시스템

중성자 방사선 촬영은 ${\vec {B}}({\vec {r}})$ B ${\vec {B}}({\vec {r}})$ ( r $)({displaystyle$ { $B}}({\vec$ { $r}})$ 의 ${\vec {B}}({\vec {r}})$ ^[8]우주 분포를 매핑하는 데 사용할 수 있다.이러한 실험을 수행하기 위해 중성자 빔은 초기에 편광되어 관심 유도장과 상호작용하며 중성자 세차운동은 2D 검출기 앞에 있는 중성자 분석기로 측정된다.빔은 슈퍼미러^[9] 또는 편광 3He^[10] gaz로 편광할 수 있습니다.

T=7.2 K. b. 이하의 다양한_c 온도에서 다결정 납 실린더에 갇힌 플럭스의 방사선 투영, 7.0 K(노란색)에서 갇힌 플럭스의 방사선 투영.표본의 자기장 강도는 약 1.00.2mT(노란색 부분)로 분석할 수 있다(N. Kardjilov 등, Nature Physics 4, 399 - 403 (2008) : 10.1038/nphys912).

박막 구조

유도장에서의 중성자 세차운동은 다소 작다.따라서 박막(두께 약 1µm)의 경우 중성자 상호작용은 다소 작다.따라서 측정 가능한 신호를 얻기 위해 방목 발생 기하학을 사용할 수 있다고 제안되었다.이러한 기하학에서는 중성자가 유도장 내에서 더 긴 경로를 이동하기 때문에 상호작용이 강화된다.그러나 이러한 측정은 시스템의 평면 구조가 균질하고 자기막의 깊이를 통해서만 유도가 변한다고 가정합니다.자화 깊이 프로파일은 ^[11]증착 중에 자기 이방성 장이 "설계"된 두꺼운 CoZr 필름에서 측정되었다.측정 프로세스에 대한 자세한 설명은 ^[12]에서 확인할 수 있습니다.

위상 이미징

최근 중성자 방사선 촬영 및 단층 촬영을 위해 위상 대비(또는 다크 필드) 영상이 개발되었습니다.이는 여러 유형의 시스템에서 자기 영역을 시각화하는 데 적용되었습니다.

연자성 합금
저T_c 초전도체의 자기 소용돌이

Nb 혼합상 중성자 방사선 촬영

주사형 자기 중성자 이미징

자기 중성자 방사선 촬영은 현재 공간 분해능의 손실을 초래하는 중성자 편광 분석의 필요성으로 인해 공간 분해능에 한계가 있다.마이크로빔을 ^[17]^[18]사용하여 중성자 주사 영상을 수행할 수 있다고 제안되었습니다.단, 중성자속 내적 한계까지 지속되는 1차원 마이크로빔만 생성할 수 있습니다.따라서 이 기술은 현재 1차원 문제에만 적용될 수 있습니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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