Физика твердого тела. Кристаллическая структура. Фононы. Морозов А.И. - 37 стр.

                                37

                               λ Б = 2πh / p .                      (2.3)

      Какие же элементарные частицы используются для
определения кристаллической структуры? Протоны и электроны
обладают электрическим зарядом. Поэтому при облучении
кристалла пучком таких частиц на его поверхности или в объеме
может возникнуть электрический заряд, который будет
действовать на подлетающие частицы своим электрическим
полем и приводить к искажению данных эксперимента.
      Следовательно, удобнее использовать нейтральные частицы
– нейтроны. Дифракция электронов используется для
исследования тонких пленок или слоев, но мы не будем на этом
останавливаться.
      Поскольку свободный нейтрон имеет конечное время жизни
( τ =17 мин), эксперимент по дифракции нейтронов на кристалле
должен проводиться вблизи источника свободных нейтронов.
Последним является ядерный реактор, в котором идет цепная
реакция распада тяжелых ядер.
      Оценим необходимую нам энергию нейтронов в пучке

                            p 2 2π 2 h 2
                         ε=    =     2
                                         ,                          (2.4)
                            2m   mλБ

                                                                     o
                                         − 27
где m - масса нейтрона ( m = 1,67 ⋅ 10          кг). Для λБ ~ 0,1 − 1 A =
10-11-10-10м получаем

                  ε ~10-20 ÷ 10-18 Дж ~ 0,1-10 эВ.

Нейтроны с такой энергией называют холодными. Нейтроны,
возникающие в результате реакции распада тяжелого ядра, имеют
энергию порядка 1МэВ, то есть в миллион раз большую, чем
требуется. Поэтому необходимо пропустить возникающий
нейтронный пучок через замедлитель – вещество, не
поглощающее нейтроны, но забирающее у нейтронов их