中性子散乱による物質中の水質の波動関数の研究

中子散射研究材料中水质的波函数

基本信息

批准号：
03640325
负责人：
池田進
金额：
$ 1.28万
依托单位：
National Laboratory for High Energy Physics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03640325/
关键词：
誘電体中性子コンプトン散乱水素結合型物質

项目摘要

中性子散乱は、水素に対する散乱断面積が他の原子に比して異常に大きいことから、水素研究の重要な手段であった。本研究で確立をめざす中性子コンプトン散乱は、これまでの用いられてきた中性子散乱技法とは異なり、直接、基底状態の波動関数の研究を可能にするものである。さらに、中性子コンプトン散乱では散乱原子の質量によって、その散乱ピ-クが異なった位置に出現する。これは、水素(質量が一番小さい)からの散乱を他の原子からのものと全く分離して観測できるという大きなメリットをもたらす。本研究の目的は、中性子コンプトン散乱技術を確立するとともに、この技法によって、誘電体KDP中の水素の波動関数に対する知見を得、相転移機構における水素の役割を研究ことにあたった。1。中性子コンプトン散乱技術の確立。中性子コンプトン散乱研究用クライオスタットを製作し、標準試料として水素の波動関数がharmonicと考えられているZrH2を用いて中性子コンプトン散乱研究を行った。この結果、ZrH2中の水素の基底状態の波動関数がやはりharmonic wavefunctionであることが確認された。また、他の標準物質TiD2,VH2でも同様の研究を行い、一般に、中性子コンプトン散乱によって基底状態の波動関数が研究できることを確認した。(Y.Nakai,E.Akiba,H.Asano and S.Ikeda、J.Phys.Soc.Jpn.、掲載予定)。2。中性子コンプトン散乱によるKDP中の水素の波動関数の研究。単結晶KDPを用い、通常の非弾性中性子散乱実験を行うとともに(K.Shibata et al.J.Phys.Soc.Jpn.掲載)、相転移温度の上下の温度で中性子コンプトン散乱研究を行った結果、相転移温度で、水素の波動関数は全く変化しないことが確認された。この結果は、KDP等の水素結合型誘電体の相転移機構として考えられていた水素のトンネルモデルを否定するものであり、大きな波紋をなげかけている(S.Ikeda et al.、投稿予定)。

中子散射一直是氢研究的重要工具，因为氢的散射截面与其他原子相比异常大。我们在本研究中旨在建立的中子康普顿散射与迄今为止使用的中子散射技术不同，它使我们能够直接研究基态波函数。此外，在中子康普顿散射中，根据散射原子的质量，散射峰出现在不同的位置。这样做的一个很大的优点是，氢（质量最小）的散射可以与其他原子的散射完全分开观察。本研究的目的是建立中子康普顿散射技术，利用该技术获得有关电介质KDP中氢的波函数的知识，并研究氢在相变机制中的作用。 1.中子康普顿散射技术的建立。我们构建了用于中子康普顿散射研究的低温恒温器，并使用被认为具有氢的谐波函数的ZrH2作为标准样品进行了中子康普顿散射研究。结果证实，ZrH2中氢基态的波函数仍然是谐波波函数。此外，利用其他标准材料TiD2和VH2进行了类似的研究，证实基态波函数一般可以通过中子康普顿散射来研究。（Y.Nakai、E.Akiba、H.Asano 和 S.Ikeda，J.Phys.Soc.Jpn.，待出版）。 2.利用中子康普顿散射研究 KDP 中氢的波函数。使用单晶 KDP 的普通非弹性中子散射实验（发表于 K. Shibata 等 J. Phys. Soc. Jpn.）和在高于和低于相变温度的温度下的中子康普顿散射研究的结果证实了该波。氢的功能在相变温度下根本不改变。这一结果反驳了氢隧道模型，该模型被认为是 KDP 等氢键电介质的相变机制，并引起了巨大轰动（S. Ikeda 等人，即将出版）。