Два направления:

б). µSR- исследования.

а). Рождение мезонов в рN и рА - соударениях;

COSY

μ-канал ПИЯФ

Construction started

В 2007 году были полностью завершены исследования:

0 5 10 15 20 25 30 350,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0 TSG

TC

a SG/a

s

T, K

Показано возникновение фазы спинового

стекла в упорядоченном ферромагнетике

0 5 10 15 20 25 30 35 400

1

2

3

4

5

6

7

d,

m

T, K

Определен размер магнитных кластеров.

ФТТ, том 49, вып. 8, 2007, стр. 1421−1426.

(Pd1-xFex)0.95 Mn0.05

ФТТ, том 49, вып. 9, 2007, стр. 1660−1663.

(Работа С.А. Котова)Суперпарамагнетизм в сплавах CuxMnx-1(заштрихованная область)

Совместно с данными о деполяризации нейтронов

Известны в литературе два перехода:1). Слабовыраженный РМ-FM при температуре TN;2). Поляризация спина электронов проводимости гексагональной структуры при температуре TSR.

3). В TSR происходит поворот спинов Mn 900.

Вопрос: каковы внутренние магнитные поля и что происходит в этих переходах???

два перехода:

две частоты: (3D-магнетик Гейзенберговского типа)

20 30 40 50 60 70 80 900,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0 TSR

TN

D,1

/s

T, K

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

F1=92*(1-T/T

N)0.39

F1,

MH

z

T/TN (T

N = 74 K)

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00

10

20

30

40

50

60

70

F2=59*(1-T/T

SR)0.39

F2,

MH

z

T/TSR

(TSR

= 42 K)

Письма в ЖЭТФ, том 85, вып. 12, 2007, стр. 795-798.

(Работа С.И. Воробьева)

HoMnO3Изготовитель образцов МИСиС, Москва

20 30 40 50 60 70 80

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

a 1;

a2

T, K

В 2008-2009 гг. планируется исследовать TbMnO3

900 разворот спинов Mn приводит к 100% перераспределению вклада частот

YMnO3

0 20 40 60 80 100 120 1400,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

?

TN

,

s-1

T, K

20 30 40 50 60 700,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

T, K

,

s-1

10 20 30 40 50 60 700,00

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,24

a 1;

a 2

T, K

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00

10

20

30

40

50

60

F1=52*(1-T/T

N)0.39

F1,

MHz

T/TN (T

N = 66 K)

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00

10

20

30

40

50

60

70

80

90

F2=87*(1-T/T

N)0.37

F2,

MHz

T/TN (T

N = 66 K)

Препринт ПИЯФ–2738, Гатчина–2007, 34 стр.

один переход,

но в районе 45 К видим неоднородность связанную, возможно с частичным разворотом спинов марганца, приводящее к 10% перераспределению доль частот

две частоты:

(3D-магнетик Гейзенберговского типа)

EuMn2O5

10 20 30 40 50 60 70 800,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

TSR

TFE

TN

?

, s

-1

T, K

15 20 25 30 35 400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

F1;

F2,

MH

z

T, K

15 20 25 30 35 40

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

?

a 1; a

2

T, K

Изготовитель образцовФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН

(Шувалово)Однозначно видны два перехода

и имеется намёк на третий

две частоты:

В литературе имеются все три перехода, но слабо изучена магнитное состояние.

Происходит почти 100% перераспределение доли частот аналогично образцу HoMnO3.

В 2008-2009 гг. более детальное изучение EuMn2O5;

В 2008-2009 гг. планируется исследовать GdMn2O5 – невозможно исследовать нейтронами.

Работа проводилась совместно с ЛЯП ОИЯИ. Размер гранул Fe3O4 10 нм; 5% объема.Феррожидкость (D2O+PAV+Fe3O4)

0 50 100 150 200 250 3000,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50 +

a /a

Cu

T, K

Препринт ПИЯФ–2745, Гатчина–2007, 27 стр.

0 50 100 150 200 250 3000,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Mu H=8 Oe

2aM

u/a

Cu

T, K

-D2O

-Fe3O4/2DBS/D2O

0 50 100 150 200 250 3003,70

3,72

3,74

3,76

3,78

3,80 + H=280 Oe

F, M

Hz

T, K

В феррожидкости Fe3O4/2DBS/D2O наблюдается значительное изменение частоты прецессии мюона, связанное с появлением межгранульных рассеянных полей направленных против внешнего поля

В феррожидкости Fe3O4/2DBS/D2O наблюдается значительное уменьшение доли μ+ и Mu

2008-2009 гг.

МЮОНИЙ В АЛМАЗЕ

Зависимость диэлектрической постоянной от размеров гранул.

Что известно в крупных алмазах?

1. Огромная доля свободного мюония Mu (~ 70%);2. Связанного мюония ~ 20% (для нас не наблюдаемого);3. Диамагнитная составляющая (μ+) ~ 10% (достаточно для наблюдения в слабых внешних

магнитных полях);4. Константа сверхтонкое взаимодействие мюония в алмазе А=3711 МГц, что очень сильно

отличается от вакуумного (на 17 %) и определяется диэлектрической постоянной. Это позволяет надеяться наблюдать изменение диэлектрической постоянной от размера гранул алмаза.

Изготовитель образцовЦентральный НИИ материалов, Санкт-Петербург

К февралю 2008 года будут приготовлены два образца:

1. Размер гранул микрометры;

2. Размер гранул десятки нанометров.} объём > 90 %.

Список публикаций ЛМФКС за 2007 год:

1. S.Barsov et al., Study of omega-meson production in pp collisions at ANKE. Eur. Phys. J. A31, (2007) 95.2. M.Nekipelov et al., Investigation of the reaction pp→pK0π+ Lambda in search of the pentaquark. J.Phys.G, 34, (2007) 627.3. T.Mersmann et al., Precision study of the η3He system using dp→3Heη reaction. PRL, 98, (2007) 242301.4. Yu.Valdau et al., Energy dependence of the pp→K+nΣ+ reaction near threshold. PLB, 652, (2007) 245-249.5. C.Wilkin et al., Is there an η3He quasi-bound state? PLB, 654, (2007) 92-96.6. I. Zychor et al., Lineshape of the Λ(1405) hyperon measured through its Σ0π0 decay. Submitted to PLB.7. Y.Maeda et al., Kaon pair production in proton-proton collisions. Submitted to PRC.8. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. Изучение магнитных свойств сплава (PdxFe1-x)0.95Mn0.05 с помощью

поляризованных мюонов и нейтронов. ФТТ, том 49, вып. 8, 2007, стр. 1421−1426.9. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. Исследование магнитных свойств гомогенных медно-марганцевых

сплавов. ФТТ, том 49, вып. 9, 2007, стр. 1660−1663.10. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. µSR-установка на мюонном пучке синхроциклотрона ПИЯФ РАН. ПТЭ,

том 50, № 6, 2007, стр. 36–42.11. C.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. Исследование магнитных фазовых переходов и распределения локальных

магнитных полей SR-методом. В сборнике: «Основные результаты научных исследований ПИЯФ РАН в 2004–2006 годах». Гатчина, ПИЯФ РАН, (в печати).

12. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. Исследование гексагональных манганитов HoMnO3 и YMnO3 с помощью мюонного метода. Письма в ЖЭТФ, том 85, вып. 12, 2007, стр. 795-798.

13. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, В.П. Коптев и др. Исследование магнитных фазовых переходов и распределения локальных магнитных полей в мультиферроиках HoMnO3 и YMnO3 с помощью мюонного метода исследования вещества (µSR-метод). Первый международный, междисциплинарный симпозиум «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (MULTIFERROICS-2007). – Ростов-на-Дону, п. Лоо, 5-10 сентября 2007 г.: Труды симпозиума. – Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, 2007. стр. 72–75.

14. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, Е.Н. Комаров и др. Применение мюонного метода (µSR-метода) для исследования магнитных свойств вещества. Первый международный, междисциплинарный симпозиум «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (MULTIFERROICS-2007). – Ростов-на-Дону, п. Лоо, 5-10 сентября 2007 г.: Труды симпозиума. – Ростов-на-Дону: ИПО ПИ ЮФУ, 2007. стр. 76 – 79.

15. С.Г. Барсов, С.И. Воробьев, Е.Н. Комаров и др. Исследование магнитных фазовых переходов и распределений локальных магнитных полей в манганитах редкоземельных металлов μSR-методом. Препринт ПИЯФ–2738, Гатчина–2007, 34 стр.

16. М. Балашою, C.Г. Барсов, Д. Бика и др. Влияние магнитных наночастиц на поведение поляризованных положительных мюонов в феррожидкости на основе Fe3O4 в среде D2O. Препринт ПИЯФ–2745, Гатчина–2007, 27 стр.