Читать онлайн «Нейтронные методы в физике конденсированного состояния: учебное пособие для вузов»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ» П. А. Алексеев, А. П. Менушенков НЕЙТРОННЫЕ МЕТОДЫ В ФИЗИКЕ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2012 УДК 538. 97 ББК 22. 3 М 50 Алексеев П. А. , Менушенков А. П. Нейтронные методы в физике конденсированного состояния. Учебное пособие. М. : НИЯУ МИФИ, 2012. – 164 с. Целью настоящего учебного пособия является систематизация накопленных за годы развития нейтронных методов исследований знаний и восполнение пробелов учебной литературы по современным проблемам применения нейтронов для ис- следования вещества. В пособии подробно рассматриваются современные возможности использова- ния нейтронографии для решения задач физики конденсированного состояния ве- щества. Акцент сделан на нейтронную спектроскопию, как один из наиболее эффективных методов исследования квазичастичных возбуждений (магнонов, фо- нонов), одноузельных и кооперативных возбуждений в системах с сильными элек- тронными корреляциями. Приведены основные сведения об особенностях и характеристиках взаимодействия тепловых нейтронов с твердым телом, устройстве и возможностях источников нейтронов для твердотельных исследований и их при- борном парке, а также об основных направлениях исследований методами ней- тронной спектроскопии. Предлагаемое учебное пособие основано на курсе лекций, читаемом в НИЯУ МИФИ для студентов факультета экспериментальной и теоре- тической физики и высшего физического колледжа. Рекомендуется студентам старших курсов и аспирантам высших учебных за- ведений, научных центров и академических институтов, специализирующимся в области физики конденсированного состояния вещества. Подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ Рецензент д-р физ. -мат. наук П. П. Паршин. ISBN 978-5-7262-1666-9 © Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2012  ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 6 1. Нейтроны и физика конденсированного состояния: общие представления... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 1. 1. Эксперимент и теория в физике конденсированного состояния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 8 1. 2. История открытия нейтрона и его применения в физике конденсированного состояния... ... ... ... ... ... ... ... . 8 1. 3. Основные понятия физики конденсированного состояния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11 2. Кристаллическая структура твердых тел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 13 2. 1. Типы кристаллических структур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 13 2. 2. Прямая и обратная решетки. Зона Бриллюэна ... ... ... ... . 18 Вопросы и задания ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 20 3.