доменые границы тонкие 3D-анализ поляризации для

Школа ФПН-2013.
Трехмерный анализ поляризации прошедшего пучка
для исследования ферромагнетиков:
техника.
Забенкин В.Н.
Петергоф
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
• Некоторые свойства ферромагнетиков
а) переход ФМ-ПМ – переход II рода
Критические
флуктуации
б) домены
в) гистерезис намагничевания
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков.
•Прохождение поляризованного пучка нейтронов через
ненамагниченный ФМ образец
Предположение о свойствах образца:
• mx  m y  mz  0
• доменые границы тонкие
P 
1
N
P
i
i
 B
  cBs  d
cos   1 
2
2
Результат:
• деполяризация пучка
L
V
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков.
•Прохождение поляризованного пучка нейтронов через
ненамагниченный ФМ образец
Предположение о свойствах образца:
• mx  m y  mz  0
•
mx2  my2  mz2 
1
3
•доменые границы тонкие
• Распределение размеров изотропно
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков.
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
3D-анализ поляризации возник из-за необходимости различить

поворот вектора поляризации
от деполяризации.
До 3D - анализа измеряли одну компоненту вектора поляризации.
1. Измерение деполяризации в случае, когда направление
изменяется.
P  P  P
0
P не

Этот случай возможен, если ферромагнитный
образец ненамагничен.
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Но возможен и другой способ изменения вектора поляризации –
его поворот вокруг магнитного поля.
Измерение одной компоненты PZ вектора P . После поворота вектора
поляризации. (Измеряемая проекция обозначена зеленым цветом.)
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Но возможен и другой способ изменения вектора поляризации –
его поворот вокруг магнитного поля.
Измерение одной компоненты PZ вектора P . После поворота вектора
поляризации. (Измеряемая проекция обозначена зеленым цветом.)
Pz  P0  cos
Этот случай возможен, если намагниченность образца
не совпадает с направлением P0 .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Как понять, как изменялся вектор поляризации?
А ведь возможен у более сложный случай…
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Два процесса могут протекать и одновременно.
Измерение одной компоненты PZ вектора P после его поворота и
деполяризации. (Измеряемая проекция обозначена на рисунке зеленым
цветом.)
3D-анализ поляризации: Визуализация распределения магнитного
поля ВТСП.
•
Суть 3D-анализа поляризации – измерение трех компонент вектора
поляризации P   PX ; PY ; PZ  .
Измеряется Pz  компонента вектора поляризации .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Чтобы измерить PY  компоненту, повернем вектор поляризации
вокруг оси X на угол

, а затем спроектируем на ведущее поле .
2
1 0 0 


0
0

1


0 1 0 



Теперь можно измерить PY  компоненту вектора поляризации .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
•
Суть 3D-анализ поляризации – измерение трех компонент вектора
поляризации P   PX ; PY ; PZ  .
Измеряется PY  компонента вектора поляризации .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Аналогично, чтобы измерить PX  компоненту, повернем вектор
 
поляризации вокруг оси Y на угол   2  , а затем спроектируем на


ведущее поле .
 0 0 1


0
1
0


1 0 0 



Теперь можно измерить PX  компоненту вектора поляризации .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
•
Суть 3D-анализа поляризации – измерение трех компонент вектора
поляризации P   PX ; PY ; PZ  .
Измеряется PX  компонента вектора поляризации .
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков.
•Прохождение поляризованного пучка нейтронов через
ненамагниченный ФМ образец
Предположение о свойствах образца:
• mx  m y  mz  0
•
mx2  my2  mz2 
1
3
• Распределение размеров изотропно
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
•
Суть 3D-анализа поляризации – измерение трех компонент вектора
поляризации P   PX ; PY ; PZ  .
Схема узла для 3D-анализа
вектора поляризации.
1 – многослойный экран из
пермаллоя;
2 – экран вращателя (пермаллой);
3 – три прямоугольных взаимноперпендикулярных соленоида;
4,6 – вращатели поляризации;
PX 
5 – внешний экран (сталь);
7 – кадмиевая диафрагма.
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Зная три компоненты вектора, легко найти его
длину (модуль)
и
направление.

Деполяризация
Результаты:
1. Исследования магнитных
фазовых переходы.
2. Закон 3/2 для магнитноизотропно образца.
3. Текстура магнитных
доменнов.

Магнитная индукция
в образце.
3D-анализ поляризации для исследования ферромагнетиков: техника.
Реклама (безвозмездная)
Следующая лекция посвящена примеру использования метода 3Dанализа поляризации для исследования
ферромагнетиков.