Untersuchung der hyperfeinverstärkten Kernpolarisation mit elastischer Neutronenstreuung (PDF)

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1984 im Fachbereich Physik - Experimentalphysik, Note: Sehr gut, Technische Universität Berlin (Fachbereich 4 (Physik)), Sprache: Deutsch, Abstract: Die ungepaarten Elektronen in den Übergangsmetallionen erzeugen starke Hyperfeinfelder am Kernort. In diesen Feldern orientieren sich die magnetischen Momente der Atomkerne im Festkörper bei Abkühlung auf Temperaturen im mKelvin - Bereich. Wenn die elektronischen Momente geordnet sind (Magnetismus), erhält man Kernorientierung entlang der Achse der Hyperfeinfelder im Kristall (Kernmagnetismus). Die Feldstärke am Kernort beträgt etwa 500 kOe. Die Hyperfeinaufspaltung ist daher etwa 10-mal größer, als wenn ein äußeres Magnetfeld direkt auf die Kerne wirkt.

Durch Kernpolarisation wird es möglich, mit Hilfe der Neutronenstreuung die Werte für die Streuquerschnitte a+ und a- zu bestimmen.Dies ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Festkörperphysik, die Neutronenstreuung und für die Kernphysik.

Weiter kann man mit Neutronenstreuung direkt die Kerntemperatur bestimmen und Kernspin-Gitter-Relaxationszeiten auch bei verschiedenen Magnetfeldern und gleichzeitiger Hochfrequenzeinstrahlung ("Pumpen" des Kernspinsystems) messen. Es ist vorher gezeigt worden, daß die Kernpolarisation in Seltenen Erdverbindungen funktioniert.

Die Kerntemperatur in dem Isolator CoF2 wurde in die Größenordnung von Delta-E/kB (Delta-E = Hyperfeinaufspaltung) gebracht, wobei in dieser Verbindung alle wesentlichen Größen bekannt sind.

Der bisher unbekannte Wert von l a+ - a- l für Dysprosium wurde bestimmt.