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06396


Physik Lehramt Gymnasium Wintersemester 2007/2008
06396 Seminar über Neutronen als empfindliche Sensoren für Struktur und niederenergetische Anregungen im Festkörper [SB]
   
Dozent Scherer W., Scheidt E.-W.
Dauer 2 SWS
Studiensemester 7
Schein Ja (Vortrag; unbenotet)
Termin Di, 12:15 - 13:45, 439/Süd
Beginn 16.10.2007
Inhalt Die Neutronenstreuung zählt heute zu einer der wichtigsten Charakterisie-rungsmethode fester Stoffe. Neutronen haben wie Elektronen, sowohl Teil-chen- als auch Wellencharakter. Neutronenstrahlen geeigneter Wellenlänge können mit den Atomkernen von Kristallen in Wechselwirkung treten und da-durch Beugungsbilder erzeugen. Die allgemeinen Prinzipien der Neutronen-beugung gleichen denen der Röntgenstrukturanalyse. Darüber hinaus können Neutronen durch ihren Spin mit dem magnetischen Moment von Elektronen in Wechselwirkung treten, was ein detailliertes Studium der magnetischen Ei-genschaften und Ordnungszustände im Festkörper ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der Neutronenstreuung gegenüber der Röntgen-Streuung besteht in der Bestimmung einer vollständigen Dispersionsrelation von z. B. Phononen oder Magnonen. Durch die Nähe der neuen Neutronenquelle in Garching (FRM-II) motiviert, beschäftigt sich dieses Seminar mit den Vorzügen der Neutronenstreuung im Vergleich zur komplementären Elektronen- und Rönt-genstreuung. Darüber hinaus werden verschiedene Anwendungsperspektiven der Neutronenstreuung, wie sie der FRM-II Forschern aus Industrie und Wissenschaft zur Verfügung bietet diskutiert.

Mögliche Themenvorschläge:

• Das Neutron, eine Einführung Eigenschaften und Generierung durch Neutronenquellen z. B. Forschungsreaktoren bzw. Spallationsquellen Vergleich Neutronen-, Röntgen- und Elektronenstreuung

• Elastische Neutronenstreuung Anwendung: Strukturbestimmung, Kleinwinkelstreuung, magnetische Streuung Realisierung: Aufbau und Funktionsweise der wichtigsten Instrumententypen

• Inelastische Neutronenstreuung an Einkristallen Anwendung: Bestimmung von Phononen- und Magnonen-Dispersionsrelationen Realisierung: Dreiachsen-Spektrometer

• Inelastische Neutronenstreuung an Polykristallen Anwendung: Kristallfeldanalysen Realisierung: „Time of Flight“ (TOF) Experimente

Im Rahmen des Seminars ist eine Exkursion zum Forschungsreaktor FRM-II in Garching vorgesehen.

Vorkenntnisse Festkörperphysik I