Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

13
Magnetische Streuung ' ' * ' ' 1 ) ( jj W W i i j j coh el nuc j j j j e e e b b N S R κ R κ ) , ( ' ) , ( ) ˆ ˆ ( ' ' 2 2 2 2 κ κ κ κ nuc mag S k k N S mc e k k N dE d d ' ' ' ' 2 1 ' 2 1 ) ( ) ( 1 ) ( j j j j W W i i T j j T j jj j el mag e e e J gF J gF N S R κ R κ Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor j gF ) ( 2 1 ) ˆ ˆ ( κ κ

Transcript of Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Page 1: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Magnetische Streuung

'

'*''1

)(jj

WWiijjcoh

elnuc

jjjj eeebbN

S RκRκ

),('

),()ˆˆ('

'

2

2

22

κκκκ nucmag S

k

kNS

mc

e

k

kN

dEd

d

''

''21

'21 )()(

1)( jjjj WWii

TjjTjjj

j

elmag eeeJgFJgF

NS RκRκ

Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor

j

gF )(21 )ˆˆ( κκ

Page 2: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Bestimmung von Formfaktoren: polarisierte Neutronen

Formfaktor

)(2

)()( 20 jg

gjF

Page 3: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Atomgitter

Magnetisches Gitter

Ferromagnet

Antiferro-magnet

Überstruktur - reflexe

Page 4: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

In 1951 Shull showed the magnetic structure of the MnO crystal, which led to the discovery of antiferromagnetism (where the magnetic moments of

some atoms point up and some point down).

TN=122K

Page 5: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

TN= 42 K M [010]TR= 10 K q = (2/3 1 0) Magnetic Structure from

Neutron Scattering

GdCu2

Rotter et.al. J. Magn. Mag. Mat. 214 (2000) 281

Page 6: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Magnetic Diffraction using Laue Method (LADI – ILL)

4% Ga doped FeGe2

This material undergoes a number of trans-itions and below 180K it locks into a non-harmonic spiral phase with a propagation vector of exactly 1/10. This gives rise to additional Bragg-peaks, which are shown in the second picture.

Page 7: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

NdCu2

Page 8: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

mehrere Kristallite(ca 120° verdreht)

lτ 3τ5τ

Page 9: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

AF2 Pattern

T=4.1KH=0T

Page 10: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

NdCu2 Magnetic Structures

at T=0

Page 11: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Pattern T=0

h0.4 0.6 0.8 1.0

AF1

F1

F2

F3

τ=(0.6 0 0)5τ3τ

τ=(0.6666 0 0)

τ=(0.625 0 0) 2τ

k

Page 12: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

Komplexere Strukturen

F2

Page 13: Magnetische Streuung Unterschied zu nuklearer Streuung: Formfaktor, Polarisationsfaktor.

|κ|[Å-1]

I(κ)

[co

unts

]

nichtkollineare Struktur(mcphase)

GdCu2In