Резонансная нейтронная рефлектометрия на компактном источнике нейтронов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлен подход для решения фазовой проблемы в нейтронной рефлектометрии (в том числе в рефлектометрии поляризованных нейтронов), основанный на эффекте резонансного взаимодействия ядер изотопов гадолиния 155Gd и 157Gd с тепловыми нейтронами. Этот эффект используют для реализации метода опорного слоя, который позволяет по результатам трех экспериментов восстановить комплексный коэффициент отражения исследуемого образца. Знание комплексного коэффициента отражения дает возможность модельно-независимого анализа потенциала взаимодействия, как ядерного, так и магнитного. Основное применение данного подхода – изучение строения слоев и межслойных границ, а также определение магнитного состояния многослойных металлических наногетероструктур. Приведена теоретическая основа метода, заключающаяся в нанесении на исследуемый образец слоя гадолиния с известными параметрами, один из которых можно контролируемо варьировать. Подробно описана схема проведения эксперимента на примере модельных численных расчетов. Приведен наглядный экспериментальный результат для простого однослойного образца ниобия, для которого были рассчитаны модуль и фаза коэффициента отражения. Предложены перспективные направления усовершенствования метода и возможные направления дальнейшей работы. Сформулированы пожелания к характеристикам компактного источника нейтронов, необходимым для оптимальной реализации предлагаемого метода.

Об авторах

Е. С. Никова

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.nikova@mail.ru
Россия, 620990, Екатеринбург

Ю. А. Саламатов

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Email: e.nikova@mail.ru
Россия, 620990, Екатеринбург

Е. А. Кравцов

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский Федеральный университет

Email: e.nikova@mail.ru
Россия, 620990, Екатеринбург; Россия, 620002, Екатеринбург

Список литературы

  1. Klibanov M.V., Sacks P.E. // J. Math. Phys. 1992. V. 33. № 11. P. 3813.
  2. Majkrzak C.F., Berk N.F. // Phys. Rev. B.1995. V. 52. P. 10827.
  3. de Haan V.O., van Well A.A., Adenwalla S., Felcher G.P. // Phys. Rev. B. 1995. V. 52. № 15. P. 10831.
  4. Majkrzak C.F., Berk N.F. // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. P. 15416.
  5. Majkrzak C.F., Berk N.F., Silin V. // Phys. Rev. B. 2000. V. 283. P. 248.
  6. Kirby B.J., Kienzle P.A., Maranville B.B., Berk N.F., Krycka J., Heinrich F., Majkrzak C.F. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2012. V. 17. P. 44.
  7. Majkrzak C.F., Carpenter E., Heinrich F., Berk N.F. // J. Appl. Phys. 2011. V. 110. P. 102212.
  8. Lynn J.E., Seeger P.A. // Atomic Data Nucl. Data Tables. 1990. V. 44. Iss. 2. P. 191.
  9. Nikova E.S., Salamatov Yu.A., Kravtsov E.A., Bodnarchuk V.I., Ustinov V.V. // Physica B. 2019. V. 552. P. 58.
  10. Павлов К.А., Коник П.И., Коваленко Н.А., Кулевой Т.В., Серебренников Д.А., Субботина В.В., Павлова А.Е., Григорьев С.В. // Кристаллография. 2022. V. 67. № 1. Р. 5.
  11. Lekner J. // Exact results. In: Theory of Reflection of Electromagnetic and Particle Waves. Developments in Electromagnetic Theory and Applications, V. 3. Springer Science Business Media Dordrecht, 1987. C. 12.
  12. de Haan V.O., van Well A.A., Sacks P.E., Adenwalla S., Felcher G.P. // Phys. Rev. B. 1996. V. 221. P. 524.
  13. Majkrzak C.F., Berk N.F., Perez-Salas U.A. // Langmuir. 2003. V. 19. P. 7796.
  14. Zimmerman K.M. Advanced Analysis Techniques for X‑ray Reflectivities: Theory and Application. Karlsruhe, 2005. 190 p.
  15. Никова Е.С, Саламатов Ю.А., Кравцов Е.А., Макарова М.В., Проглядо В.В., Устинов В.В., Боднарчук В.И., Нагорный А.В. // Физика металлов и металловедение. 2019. V. 120. P. 913.
  16. Nikova E.S., Salamatov Yu.A., Kravtsov E.A., Ustinov V.V., Bodnarchuk V.I., Nagorny A.V. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. P. 161.
  17. Nikova E.S., Salamatov Yu.A., Kravtsov E.A., Ustinov V.V. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. P. 899.
  18. Никова Е.С., Саламатов Ю.А., Кравцов Е.А., Проглядо В.В, Жакетов В.Д., Миляев М.А. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2022. № 11. C. 1. https://www.doi.org/10.31857/S1028096022110176 (в печати).
  19. Book A., Kienzle P.A. // Physica B: Condensed Matter. 2020. V. 588. P. 412181.

Дополнительные файлы


© Е.С. Никова, Ю.А. Саламатов, Е.А. Кравцов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».