La 'spectroscopie neutronique à écho de spin' (neutron spin echo ou NSE en anglais) est une technique de spectroscopie proposée dès 1972 par Ferenc Mezei. Les instruments dédiés permettent d'étudier des phénomènes relativement lents à l'échelle microscopique, avec des temps caractéristiques allant jusqu'à quelques centaines de nanosecondes. Son utilisation sur la base de spectromètres à trois axes permet également d'améliorer leur résolution en énergie d'au moins deux ordres de grandeur (E de l'ordre du eV).
À la base, la technique utilise la précession de Larmor d'un moment magnétique autour de la direction d'un champ d'induction statique. Le moment en question est celui porté par le neutron et généré par le spin 1/2 qu'il porte. La fréquence angulaire de rotation du spin est donnée par la relation
où = 2916 Hz.G est le facteur magnétogyrique du neutron, la norme du vecteur d'induction appliqué.
Considérons le cas d'un faisceau monochromatique de neutrons de vitesse . S'ils volent sur une distance où le champ est appliqué, la phase accumulée sera donnée par
où est la longueur d'onde associée à la vitesse , = 1,675 . 10 kg la masse du neutron et = 6,626 . 10 J.s la constante de Planck. On voit que pour des valeurs de suffisamment élevées, la mesure de la phase offre une évaluation précise de la longueur d'onde . Cette propriété est à la base de la spectroscopie à écho de spin neutronique. En effet, dans un tel spectromètre, il s'agit d'insérer un échantillon entre deux régions de même longueur où règne un champ magnétique identique mais dans des directions opposées. On peut montrer que la phase totale mesurée en sortie de ce dispositif s'écrit
où le signe "-" provient du fait que les deux champs magnétiques pointent dans des directions opposées et est la longueur d'onde du neutron respectivement avant et après interaction avec l'échantillon. Si les neutrons n'échangent pas d'énergie avec l'échantillon, alors et donc .
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vignette|175px|Spectromètre de résonance magnétique nucléaire. L'aimant de 21,2 T permet à l'hydrogène (H) de résonner à . La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une propriété de certains noyaux atomiques possédant un spin nucléaire (par exemple H, C, O, F, P, Xe...), placés dans un champ magnétique. Lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement électromagnétique (radiofréquence), le plus souvent appliqué sous forme d'impulsions, les noyaux atomiques peuvent absorber l'énergie du rayonnement puis la relâcher lors de la relaxation.
Neutron scattering, the irregular dispersal of free neutrons by matter, can refer to either the naturally occurring physical process itself or to the man-made experimental techniques that use the natural process for investigating materials. The natural/physical phenomenon is of elemental importance in nuclear engineering and the nuclear sciences. Regarding the experimental technique, understanding and manipulating neutron scattering is fundamental to the applications used in crystallography, physics, physical chemistry, biophysics, and materials research.
La 'spectroscopie neutronique à écho de spin' (neutron spin echo ou NSE en anglais) est une technique de spectroscopie proposée dès 1972 par Ferenc Mezei. Les instruments dédiés permettent d'étudier des phénomènes relativement lents à l'échelle microscopique, avec des temps caractéristiques allant jusqu'à quelques centaines de nanosecondes. Son utilisation sur la base de spectromètres à trois axes permet également d'améliorer leur résolution en énergie d'au moins deux ordres de grandeur (E de l'ordre du eV).
NNeutron and X-ray scattering are some of the most powerful and versatile experimental methods to study the structure and dynamics of materials on the atomic scale. This course covers basic theory, in
The course is conceived in the perspective of understanding the fundamentals of spintronics. This implies learning about magnetism at the quantum mechanical level, mechanisms for spin relaxation and
Explore l'écho spin, les échos quadrupolaires et la double cohérence quantique dans la dynamique des spins.
Explore la diffusion inélastique des neutrons, les ondes de spin, les excitations de Stoner et les relations de dispersion dans les aimants itinérants.
Couvre les études de neutrons inélastiques des simulations VOSe2O5 et SpinW, en comparant les résultats expérimentaux avec les calculs théoriques.