- ...-Relaxation)
- Die Methode der 1#1SR esonanz, eine der kernmagnetischen Resonanz
(NMR) ähnliche Methode soll im folgenden nicht behandelt werden.
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- ...Untersuchungen
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Über 11#11SR kann man Hyperfein-Wechselwirkung in Kernnähe
studieren. Dies ist jedoch wegen der geringen Lebensdauer nur auf leichte
Kerne beschränkt und wegen der geringen, verbleibenden Polarisation sehr
schwierig.
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- ...erhalten
- In Isolatoren und Halbleitern kann das Myon ein Elektron einfangen
und einen, dem Wasserstoffatom ähnlichen, gebundenen Zustand,
das sogenannte Myonium (25#25) bilden.
Die Präzession des 12#12 im Fermi-Feld des 15#15
gibt hierbei Aufschlüsse über die elektronische Umgebung.
In Metallen tritt keine Myonium-Bidung auf, da die umgebenden
Leitungselektronen die Ladung des Myons abschwächen.
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- ...Verteilung
- Eine gaußförmige Verteilung des Magnetfeldes
wird hier und im folgenden
durch deren zweites, zentrales Moment (Dispersion, Varianz)
27#27
bzw. der Standardabweichung
28#28 charakterisiert.
Lorentzverteilungen werden durch ihre Halbwertsbreite (FWHM)
charakterisiert.
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- ...Linkshändigkeit
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Helizität beschreibt die Spin-Impuls-Korrelation eines
Teilchenensembles und ist keine Eigenschaft eines einzelnen Teichens,
wohingegen die Händigkeit der Neutrinos 40#40
bzw. Antineutrinos 41#41 für ein Teilchen definiert
ist. Dieser Unterschied spielt jedoch nur selten eine Rolle und wird
deshalb meist vernachlässigt.
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- ...Erhaltungssätze
- Weiterhin gelten, obwohl nicht aufgeführt,
Erhaltungssätze für Energie, Leptonenzahl und Ladung.
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- ...Zerfallskanal
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Oft wird der Sinn des Solenoids in der Verlängerung der effektiven
Zerfallsstrecke durch Schraubenbahnen gesehen. Dies scheint jedoch nur ein
willkommener Nebeneffekt zu sein, da der Hauptanteil des Pionenimpulses
entlang des Kanals und damit des Feldes liegt und somit
nicht beeinflußt wird.
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- ...überwiegt.
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Durch Elimination niederenergetischer Positronen mit
105#105 läßt sich demzufolge die
Asymmetrie der Zerfallspositronen steigern. Dies kann durch Einbringen
von bestimmten Absorbermaterialien zwischen Probe und Detektoren geschehen.
Für die Hochdruckmessungen mit der Probe innerhalb einer massiven
Hochdruckzelle ist dies ein erfreulicher Nebeneffekt. Andererseits sinkt
jedoch die Zählrate.
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- ...Zwischengitterplatz
- Für "`hohe"' Temperaturen verbleibt das Myon nicht an einem
bestimmten Zwischengitterplatz, sondern diffundiert durch das Gitter.
Auch die Myonendiffusion kann beobachtet und untersucht werden, soll hier
jedoch nur kurz erwähnt werden, da sie für die Diskussion der Messungen
an Gadolinium keine besondere Bedeutung besitzt.
Will man Komplikationen aufgrund Myonendiffusion vermeiden, sollte
bei Temperaturen gemessen werden, bei denen das Myon entweder an einem
bestimmten Zwischengitterplatz ruht oder sich nur zwischen äquivalenten
Plätzen bewegt unter der zusätzlichen Bedingung, daß die
Verweildauer lang ist gegen die Relaxationszeit der umliegenden Momente.
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- ...Detektor-Teleskop
- Man verwendet meist Detektor-Teleskope, d.h. in Koinzidenz
geschaltete Detektorpaare, um unkorrelierte Rauschimpulse
der Einzeldetektoren auszuschalten bzw. zu verringern.
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- ...Transversalfeld
- Das äußere Magnetfeld 134#134 muß extrem
zeitstabil und räumlich homogen
über die Probe verteilt sein.
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- ...Ensembles
- Es ist wichtig, sich stets vor Augen zu halten, daß das
"`Myonensignal"' durch ein Ensemble von Myonen an verschiedenen,
jedoch meist äquivalenten Zwischengitterplätzen und zu
verschiedenen Implantationszeiten zusammengesetzt wird.
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- ...Feldverteilung
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Ein ähnliches Verhalten der Depolarisationsfunktion zeigt sich auch
für lorentzförmige Feldverteilungen (z.B. in Spingläsern).
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- ...präzedieren
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Ohne äußeres Feld existiert keine räumliche Vorzugsrichtung der
spontanen Magnetisierung (Domänenstruktur).
Unter der Annahme einer gleichmäßigen Verteilung der
Domänenorientierung entlang der drei Raumdimensionen, bewirken nur die
beiden Feldkomponenten senkrecht zum Myonenspin eine 1#1SR otation.
Die Komponente längs des Myonenspins liefert keinen Beitrag.
Man erhält infolgedessen ein abgeschwächtes 1#1SR otationssignal
(164#164). Bemerkt werden sollte, daß
bei einer Vorwärts-Rückwärts-Geometrie der Detektoren,
die 1#1SR otationssignale mit entgegengesetztem Drehsinn
(165#165)
an den Detektorpositionen (166#166) in Phase laufen.
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- ...sind
- Für äußere, magnetische Felder ist der Phasenübergang
unterdrückt.
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- ...Asymmetrie-Spektrum
- Eine analoge Vorgehensweise ist auch für
Transversalfeldmessungen möglich. Man erhält unter
Berücksichtigung des Phasenwinkels 139#139 einen entsprechenden
Ausdruck: 173#173.
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- ...Positionierung)
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Da in reinen Relaxationsmessungen die Baseline (d.h. freier Myonenzerfall
und Background 176#176) nicht durch eine
Oszillation eindeutig festgelegt ist (wie in Transversalfeldmessungen),
sind die zeitunabhängigen Parameter 117#117 und 175#175 bei der
Auswertung der Asymmetriespektren stark miteinander verknüpft.
Sie werden deshalb empirisch, d.h. durch Transversalfeldmessungen unter
identischen, experimentellen Bedingungen oder Kalibrierungsproben
bestimmt.
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- ...Dipolsumme
- Eine Tensormethode zur Berechnung von 211#211
wird u.a. von P.F. Meier beschrieben [Cha 84].
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- ...Lorentzfeld
- Diese Beziehung ist strenggenommen nicht für metallische
Ferromagneten gültig, da hier 203#203 als zusätzlichen
Beitrag die Polarisation der Leitungselektronen enthält, und
somit nicht allein von lokalisierten Dipolen abhängt.
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- ...Leitungselektronen
- Die Polarisation der Leitungselektronen
(199#199) wird durch Wechselwirkung
mit den lokalisierten, magnetischen Momenten des Gitters
hervorgerufen. 200#200 und 201#201
haben somit letztendlich denselben Ursprung.
Andererseits beeinflußt die Ladung des Myons die umgebende
Leitungselektronendichte und stellt somit eine zusätzliche
Quelle bzw. Störung des Fermi-Kontaktfeldes dar.
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- ...Momente
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Es sollte nicht vergessen werden, daß der Einbau des Myons
stets eine, wenn auch kleine Störung der Gitterstruktur und somit
des ungestörten Dipolfeldes 201#201 bedeutet.
Außerdem ist das Myon nicht starr am Zwischengitterplatz lokalisiert,
und spürt deshalb strenggenommen ein gemitteltes Dipolfeld
206#206.
Weitere mögliche Einflüsse der lokalen Spinstruktur
können aus dem Überlapp von myonischer und elektronischer
Wellenfunktion oder elektrischer Quadrupolwechselwirkung resultieren.
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- ...Bereiche
- Die Aufteilung bzw. die Größe der Lorentzkugel muß so
gewählt werden, daß einerseits die Dipolsumme im Innern
unabhängig vom Volumen der Lorentzkugel, sie aber
andererseits vollständig innerhalb einer
einzelnen Domäne liegt, um eine einheitliche Magnetisierung
203#203 zu gewährleisten.
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- ...werden
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Die Aufteilung in verschiedene Feldbeiträge und deren Interpretation
stellt eine Konvention dar. Letztendlich sieht das Myon nur ein Feld!
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- ...
- Generell empfiehlt es sich, wenn möglich, eine kugelförmige
Probengestalt zu wählen, da andernfalls der Einfluß des
Demagnetisierungsfeldes 217#217 nur schwer abzuschätzen ist,
und zudem zu inhomogenen Feldverteilungen führt, die eine zusätzliche
Dämpfung des 1#1SR-Signals zur Folge haben.
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- ...derzeit
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Dies stellt die zur Zeit weltweit höchste, kontinuierliche
Strahlintensität dar, soll jedoch bis zur Inbetriebnahme der
in Bau befindlichen Spallationsneutronenquelle SINQ im Jahre 1996
auf 227#227 mA gesteigert werden. Für 1#1SR-Messungen stellt dies
jedoch keine wesentliche Verbesserung dar, da das Zeitfenster
eine obere Grenze der maximalen Zählrate darstellt (Innerhalb des
Zeitfensters darf sich bei kontinuierlichen Myonenstrahlen nur ein
einzelnes Myon in der Probe befinden).
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- ...Gruppen
- Seit Inbetriebnahme im Jahre 1992 wurden außer den hier
beschriebenen Messungen an Gadolinium, Messungen an 3d-
Übergangsmetallen Fe, Ni, Co vom MPI für Metallforschung
und der Universität Stuttart, und an Hochtemperatursupraleitern
(Universität Konstanz) durchgeführt.
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- ...GPa
- Die neuen Hochdruckzellen ermöglichen zwar aufgrund ihrer
Konstruktion die Ausschöpfung des maximalen Druckbereichs
240#240 GPa der Hochdruckanlage.
Die Dichtung der Hochdruckzelle versagte jedoch bei einem
Überschreiten des angegebenen Wertes p > 0.85 GPa.
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- ...K
- Hochdruckzellen aus Ti-6Al-4V ermöglichen in Verbindung mit
einem geeigneten Ofen die Erweiterung dieses Temperaturbereichs
auf bis zu 241#241 K.
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- ...T.
- Longitudinalfelder sind aufgrund des verwendeten Magneten derzeit
noch nicht möglich, könnten aber prinzipiell durch
Erweiterung des Aufbaus zugänglich werden.
Zum ersten Mal war es möglich, das schwache Remanenzfeld des
Eisenjoch zu kompensieren und Messungen ohne äußeres Feld
durchzuführen.
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- ...housing)
- Wärmestrahlungsschild und Vakuumkammer dienen
der Wärmeisolation nach außen.
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- ...Kryostaten
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Ein Closed-Cycled-Refrigerator arbeitet in einem geschlossenen
Heliumgas-Kreislauf nach dem Gifford-McMahon-Prinzip.
Die Kühlleistung resultiert aus der Expansion von He-Gas mit
hohem Druck (ca. 1.6 MPa) im Kaltkopf der Anlage. Das Druckniveau
wird dabei durch einen getrennt vom Kaltkopf arbeitendem Kompressor
aufrechterhalten. Der große Vorteil dieses System liegt gerade in dieser
räumlichen Trennung des schweren Kompressors vom leichteren Kaltkopf,
der somit universell einsetzbar ist (siehe Abb. ).
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- ...Myonenimpulses
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Der Myonenimpuls kann
zwar mit Hilfe der Ablenkmagneten relativ genau vorgewählt werden,
jedoch empfiehlt sich zu einer genaueren
Einstellung des Strahlimpulses der Einsatz von Degradern.
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- ...Myonenstrahl
- Bei einem gepulsten Myonenstrahl (z.B. RAL, GB oder BOOM, JAP)
liefert das Eintreffen des
Pulses (ca. 280#280 Myonen) ein einheiliches Startsignal
und die Detektion der einzelnen Zerfallspositronen erfolgt in der
Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen.
Um eine zeitdifferentielle Messung zu ermöglichen, muß
die Pulsweite 281#281 deshalb wesentlich kleiner,
der Abstand der Pulse 282#282 jedoch wesentlich
größer als die mittlere Myonenlebensdauer sein:
283#283.
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- ...
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Die Periode einer 1#1SR otation sollte mindestens 5 Kanäle erfassen.
Das Zeitfenster sollte mindestens 2 298#298s
überstreichen, um die Pile-up-Rate möglichst niedrig zu halten.
Für reine 1#1SR elaxationsmessungen ist nur die Größe des
Zeitfensters entscheidend. Man wählt in diesem Fall meist eine
geringere Auflösung, um dadurch eine höhere Statistik pro Kanal
zu erreichen.
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- ...Grundzustand
- Das Sättigungsmoment 308#308 der leichten
Seltenen Erden ist aufgrund der antiferromagnetischen
Ordnung experimentell schwer zugänglich
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- ...Curie-Temperatur
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Die paramagnetische Curie-Temperatur 311#311 erhält man durch
lineare Extrapolation von 312#312. Meist ist der Unterschied
der ferromagnetischen Ordnungstemperatur 313#313 und 311#311 jedoch
gering und man kann als gute Näherung 314#314 setzen.
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- ...Gennes-Faktor
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Da für lokalisierte, magnetische Momente der Gesamtddrehimpuls J
eine gute Quantenzahl ist, sollte die Projektion 315#315 des
Spins S auf J die magnetische Wechselwirkung beherrschen.
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- ...Ordnung
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Das Fehlen dieser Verwebung in der Fermifläche von Gadolinium entspricht
einem Wellenvektor 343#343 und damit einem direkten Übergang vom
paramagnetischen in den ferromagnetischen Bereich.
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- ...(RKKY)
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Kasuya [Kas 56] und Yosida [Yos 57] wandten die von Rudermann und Kittel
[Rud 54] entwickelte Theorie einer effektiven, langreichweitigen
Wechselwirkung nuklearer Momente in Metallen auf die
der 4f-Momente der Seltenen-Erd-Metalle an
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- ...hcp-Kristallstruktur
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Mit Ausnahme von Ce (fcc), Eu (bcc) und Yb (fcc) besitzen generell alle
Seltenen Erden eine dichtgepackte Kristallstruktur. Während die leichten
Seltenen Erden La (OZ57) - Sm (OZ62) komplexe
dhcp (double-hexagonal-closed-packed) Kristallstrukturen
mit unterschiedlichen Stapelfolgen besitzen, treten die
schweren Seltenen Erden Gd (OZ64) - Tm (OZ69) bei Raumtemperatur
durchgehend in der einfachen
hcp-Struktur auf (siehe Abb. ).
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- ...Term
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Der erste Term ist eine Kombination von uniaxialer Ising-Kopplung
und planarer x-y-Kopplung.
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- ...sein
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Eine Änderung des Vorzeichens der lokalen Spindichte ist dabei
in einem Modell freier Elektronen (360#360) nicht möglich,
da der oszillatorische Anteil 330#330
der RKKY-Wechselwirkung keine Abhängigkeit vom Gitterparameter aufweist.
Um solche Phänomene zu beschreiben, müßte der Einfluß von Druck
auf die 4f- und 5d6s-Orbitale, die Leitungselektronenzahl und die
Kompressibilität mitberücksichtigt werden.
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- ...
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Die Abhängigkeit der Anisotropiekonstanten von der Temperatur wurde
unter anderen von Graham [Gra 62] untersucht. Dabei zeigte sich bei
377#377 K ein Vorzeichenwechsel von 378#378
und ein Verschwinden der Konstanten 379#379 und 380#380.
Dies war das erste Anzeichen großer Instabilitäten der
Magnetisierungsrichtung in diesem Temperaturbereich.
Die Umsetzung der Temperaturabhängigkeit der Anisotropiekonstanten
in die des Drehwinkels 119#119 zeigt Abb. .
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- ...Ursprung
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Die Änderung des Gitterkonstantenverhältnisses c/a
und die Änderung der spontanen Magnetisierung unter Druck
wurden aufgrund der unterschiedlichen Druck- und
Temperaturabhängigkeit als Ursprung der Anisotropieänderung
ausgeschlossen.
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- ...Zimmertemperatur
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Die Änderung der Gitterparameter in Abhängigkeit von der Temperatur
wurde unter anderem von F.J. Darnell [Dar 63] gemessen. Bei diesen
Messungen wies die a-Achse keine nennenswerte Abweichung von der normalen
thermischen Kontraktion auf, die hexagonale c-Achse zeigte jedoch eine
starke Ausdehnung in Übereinstimmung mit der Theorie der Magnetostriktion.
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- ...gleicht
- Da die Vektorgröße
440#440
eine Summe zweier Feldbeiträge
vergleichbarer Größenordnung, jedoch unterschiedlichen
Vorzeichens ist (siehe Sättigungswerte),
haben selbst geringe, relative Änderungen eines oder beider
Summanden erhebliche Auswirkungen auf die Vektorsumme X(T).
Selbst unter Annahme eines
näherungsweise ähnlichen Temperaturverhaltens der Summanden
könnten Änderungen der Absolutwerte z.B. unter äußerem
Druck zu einem abweichenden Temperaturverhalten der Summe
X(T) führen. Die Annahme eines glatten Temperaturverlaufs
von X(T) ist folglich sehr gewagt.
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- ...Drehwinkels
- Diese Werte im Hoch- und Tieftemperaturbereich wurden nahezu
übereinstimmend in den vorangegangenen Drehmoment- und
Neutronenstreuexperimenten bestimmt.
Abweichungen fanden sich
vorallem im Zwischenbereich 50 K441#441230 K.
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- ...auf
- Dies wird auf die Elektronenstruktur zurückgeführt.
Siehe hierzu Kapitel und Abbildung )
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- ...HREF=#ThetaT#2137>)
- Drehmoment- und Neutronenstreu-Experimente
weichen bei der Bestimmung des Endwertes
404#404 und vorallem des
Maximalwertes
405#405 voneinander ab.
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- ...90##1#]
- Bei dieser Messung wurden zwei verschiedene
Kristallorientierungen 408#408
und 409#409 verwendet, um mögliche
Anisotropieeffekte zu untersuchen. Es konnten keine
derartigen Effekte beobachtet werden.
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- ...abhängig
- Aufgrund der Kristallsymmetrie ist der Dipolartensor
425#425 spurlos, d.h. 426#426.
Außerdem gilt wegen Rotationssymmetrie bzgl. c-Achse:
427#427 und somit ist der Dipolartensor
durch eine einzige Komponente
z.B. 428#428 vollständig bestimmt.
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- ...angenommen
-
Zur Interpretation der Abbildung sollte jedoch
angemerkt werden, daß diese sich auf die Änderung des Winkels zwischen
26#26 und der c-Achse bezieht. Um genauere Aussagen über den
Drehwinkel 119#119 zwischen 463#463 und c-Achse zu erlangen, ist es
nötig, die oben beschriebene Analyse mit Hilfe des Dipolartensors
anzuwenden.
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- ...übernommen.
-
Im Temperaturbereich unterhalb 10#10 K wurde dabei ein statisches
Myon und infolgedessen eine gaußförmige Depolarisationsfunktion
482#482 angenommen, im Bereich
T > 50 K jedoch ein diffundierendes Myon mit lorentzförmiger
Depolarisation 483#483.
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- ...werden
- Ist die Magnetisierung 420#420 weiterhin entlang der
c-Achse orientiert (442#442), so ist das Dipolfeld
am Myonenort antiparallel zu 162#162 (Gleichung ),
und liefert einen betragsmäßig proportionalen, negativen
Beitrag zum lokalen Magnetfeld 430#430.
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- ...Spindichte
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Aus den Messungen von Bloch und Pauthenet [Blo 65] ergibt sich eine starke
Druckabhängigkeit der Kopplungskonstante 397#397 zwischen den
lokalisierten 4f- und den Leitungselektronen für 393#393 K.
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- ...Gitterparameter
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Der Dipolartensor 428#428 ändert bei (c/a)=1.64 sein Vorzeichen:
552#552 für (c/a)>1.64!
Dies tritt jedoch für den untersuchten Druck- und Temperaturbereich
nicht auf.
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- ...HREF=#MpGd#2584>)
- Bei der vorliegenden Abbildung wurden die experimentell
ermittelten Werte der spontanen Magnetisierung unter Nulldruck
[Nig 63] normiert (durchgezogene Linie) und auf die
Ordnungstemperatur unter Hochdruck
534#534 GPa)535#535 K skaliert
(gestrichene Kurve). Die so erhaltene Magnetisierungskurve
536#536 unter Hochdruck
p=0.6 GPa berücksichtigt folglich nur die Änderung der
Ordnungstemperatur und vernachlässigt weitere Einflüße.
Sie darf nicht als "`wahre"' Magnetisierungskurve verstanden
werden, sondern dient lediglich der folgenden Diskussion.
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- ...Temperaturabhängigkeit
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Im Gegensatz zum Abfall des lokalen Magnetfeldes 556#556 unter
Druck bei gleicher Temperatur im Bereich 230 K<T<270 K soll nun
der temperaturabhängige Anstieg des lokalen Magnetfeldes
557#557 bei konstantem Druck p=0.6 GPa
mit dem entsprechenden Anstieg der
spontanen Magnetisierung 558#558 für T<150 K
verglichen werden.
Die Änderung der Magnetisierung 559#559
durch den druckabhängigen Fall der Ordnungstemperatur spielt in
diesem Temperaturbereich keine Rolle mehr.
Allerdings muß jetzt verstärkt darauf hingewiesen werden,
daß die zum Vergleich herangezogene, normierte Magnetisierungskurve
(Abb. ) für p=0.6 GPa kein gemessenes Temperaturverhalten
wiedergibt, sondern ein qualitativ ähnliches Verhalten wie unter Nulldruck
angenommen wird.
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- ...liefert
- Allerdings muß für diese
Schlußfolgerung eine näherungsweise Temperaturunabhängigkeit der
Summe 565#565 const im Bereich der Spindrehung gelten.
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- ...wird:
- Zur Vereinfachung werden skalare Größen verwendet
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- ...ein
- Die eckigen Klammern bezeichnen hier Ensemblemittel
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- ...Spin
-
Der Spin 37#37 bzw. sein magnetisches Moment
583#583 kann als Ordnungsparameter
des mikroskopischen Bereichs aufgefaßt werden, d.h.
der makroskopische Ordnungsparameter
584#584 wird durch die
Ordnungsparameterdichte 585#585
ersetzt.
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- ...läßt
- Genaugenommen beschreiben diese Potenzgesetze nur das Verhalten
des singulären Anteils. Der reguläre Anteil bleibt endlich, jedoch
nicht notwendigerweise stegig. So weist z.B. die spezifische Wärme für
602#602 keine Singularität bei 603#603 auf, kann jedoch eine
endliche Unstetigkeit besitzen.
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- ...Grenzübergang
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Für 606#606 ist der Phasenübergang unterdrückt.
Dies muß bei
Bestimmung kritischer Exponenten durch Messungen in äußeren Magnetfeldern
stets berücksichtigt werden. Die makroskopischen Messungen von
Magnetisierung M und Suszeptibilität 607#607 sind nur in einem
äußeren Feld 608#608 möglich. Zur Extrapolation auf
609#609 verwendet man meist die Beziehung
610#610, die jedoch nur in Molekularfeldnäherung
(Vernachlässigung thermischer Fluktuationen) gültig ist.
Auch die 1#1SR-Knight-Shift-Messungen im kritischen Bereich
nahe 313#313 erlauben keine direkte
Bestimmung des kritischen Exponenten.
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- ...oben
-
Man verwendet meist den sogenannten Fisher-Exponenten 621#621
anstelle des Exponenten 622#622 des reinen Potenzgesetzes,
da dieser nur wenig vom numerischen Wert 623#623 abweicht.
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- ...Werte
-
Zur Beschreibung der Spin-Wechselwirkung verwendet man
hauptsächlich folgende zwei Modelle:
Das Ising-Modell mit dem Hamilton
627#627
beschreibt anisotrope Austauschwechselwirkungen, in die nur die
Spinkomponente entlang der Vorzugsrichtung eingeht (628#628).
Das Heisenberg-Modell mit dem Hamilton-Operator
629#629
beschreibt isotrope Austauschwechselwirkungen.
Folglich gehen alle drei Spinkomponenten ein (n=3).
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- ...Korrelationsfunktion
- In isotropen Ferromagneten ohne ausgezeichnete Spinrichtung
kann die Richtungsabhängigkeit der Korrelationsfunktionen,
beschrieben durch die Indices 640#640 vernachlässigt
werden.
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- ...
- Der Wert 651#651 beruht auf einer Analyse der Meßdaten
unter Annahme einer Diskontinuität der spezifischen Wärme. Unter
Annahme einer Kontinuität ergibt sich als effektiver Exponent
652#652 mit 653#653
(siehe Fußnote zu [Gel 89]).
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- ...
- In den Messungen von G.H.J. Wantenaar et al. [Wan 80] zeigte sich,
daß frühere Messungen makroskopischer Größen aufgrund der dabei
eingesetzten, hohen magnetischen Felder zu erheblichen Fehlern führen.
Wantenaar selbst verwendete Felder mit H < 130 A/m.
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- ...
- Geldart et al. [Gel 89] lieferten in ihren Messungen
mit 654#654 den eindeutigen
Hinweis auf eine uniaxiale Anisotropie der Suszeptibilität
in unmittelbarer Nähe von 313#313, der den experimentell beobachteten
Bereich von 313#313 trennt. Sie verstehen den oben angeführten Wert
deshalb als sogenannten effektiven Exponenten 655#655.
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- ...
- Diese Werte stellen eine Revision früherer Werte [Cho 84] dar,
die im Bereich 0.21 < w < 0.28 bzw. 1.3 < z < 1.52 und damit unerwartet
klein waren. Die Revision wurde mit einer Korrektur der
Übergangstemperatur von 663#663 auf 664#664
begründet.
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- ...Werten
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Die fehlende Übereinstimmung der Meßdaten in diesem Bereich muß
auf die Unterschiede der Meßmethode (Transversal- bzw. Nullfeld),
der Kristallstruktur (poly- bzw. einkristallin) oder anderer
experimenteller
Unterschiede der 1#1SR-Experimente zurückgeführt werden.
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- ...gestört.
- Das magnetische Moment des Myons ist ca. 100 mal kleiner als
die benachbarten Seltenen-Erd-Momente.
Eine ungenügende Abschirmung der elektrischen Ladung
des 12#12 durch die umgebenden Leitungselektronen kann
jedoch zu einer Störung durch den resultierenden, elektrischen
Feldgradienten führen.
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- ...werden
- Das Myon mißt paramagnetische Spinfluktuationen entlang
verschiedener Kristallachsen mit unterschiedlicher Wichtung und
gestattet somit die Unterscheidung transversaler und
longitudinaler Fluktuationen.
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- ...Cross-Over-Phänomene.
- Die notwendigen, relativ großen Probenvolumen
erschweren jedoch Messungen mit hoher Temperaturgenauigkeit,
-homogenität und -stabilität im Bereich |t|<0.01
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- ...durchzuführen.
- Diese Möglichkeit bieten zwar auch Neutronenstreuung,
Mößbauerspektroskopie und sogar NMR, jedoch mit Aussagen
über andere Eigenschaften (NS), geringererer Sensitivität
(MS) oder nur unter großem Aufwand (NMR).
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- ...Broadening)
- Dies sollte vorallem bei Interpretation der vorliegenden
Hochdruck-Messungen stets bedacht werden, zum einen wegen möglicher
Temperaturgradienten entlang oder innerhalb der Hochdruckzelle,
zum anderen wegen der nichtsphärischen Probenform, eingebettet
in diese massive Hochdruckzelle. Auch Instabilitäten des
äußeren, magnetischen Feldes sind nicht ausgeschlossen
(siehe Interpretation der experimentellen Ergebnisse).
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- ...HREF=#kritische#3492>).
- Streng genommen müßte zusätzlich eine Extrapolation auf
161#161 vorgenommen werden.
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- ...Temperaturbereich
- Um die Signalanteile von Gd-Probe und Hochdruckzelle zu
bestimmen,
wurden unter denselben experimentellen Bedingungen auch Messungen im
ferromagnetischen Bereich unternommen. Hier läßt das spontane
1#1SR otationssignal der Gd-Probe eine klare Unterscheidung der Signale zu.
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- ...Stromversorgung
- Das Netzgerät wurde mit ca. 1% der maximal möglichen
Ausgangsleistung betrieben
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- ...
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Für beide Signale wurde im untersuchten Temperaturbereich
eine lorentzförmige Relaxationfunktion 483#483
angenommen, zum einen aufgrund der hohen Fluktuationsrate 729#729
der Gd-Momente, zum anderen wegen der hohen Diffusions- bzw.
Sprungrate des Myons in Kupfer.
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- ...aus
- Diese Vorgehensweise war z.B. aufgrund der Störungen
eines Detektor-Teleskops bei den Messungen des letzten Jahres
im ferromagnetischen Bereich nötig.
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- ...verwendet
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Zur Bestimmung der Ornungstemperatur 313#313 für p=0.6 GPa wurde eine
lineare Druckabhängigkeit angenommen, wie sie in Messungen unter
hydrostatischem Druck von Bartholin und Bloch [Bar 68] beobachtet
wurde, mit dem Druckkoeffizienten
786#786.
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- ...beobachtet
-
So wurde z.B. bei den Messungen von Hartmann et al. [Har 86]
an polykristallinem DyAl130#130 ebenfalls eine Frequenzverschiebung und
zusätzliche Dämpfung im Signal der Probenumgebung
beim Übergang in den ferromagnetischen
Bereich (spontane Magnetisierung der Probe) beobachtet.
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- ...Vorzeichen
- Ein negatives Vorzeichen bedeutet eine antiparallele Richtung
des betreffenden Feldbeitrags zur Magnetisierung d.h.
im paramagnetischen Bereich zum von außen angelegten
Magnetfeld
146#146. Im ferromagnetischen Bereich kennzeichnet das
negative Vorzeichen des Fermi-Kontaktfeldes eine antiparallele
Richtung bzgl. der spontanen Magnetisierung 420#420.
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- ...führen
- Auf eine genauere, quantitative Analyse der verschiedenen
Beiträge, wie sie z.B. bei Messungen von Hartmann et al. [Har 86]
an RE-Al130#130-Verbindungen vorgenommen wurde, soll hier verzichtet werden.
Hierbei wurde aus der über eine Abschätzung der einzelnen Feldbeiträge
der Sättigungswert des Kontaktfeldes 717#717 bestimmt.
Da dieser für metallisches Gadolinium bekannt ist
(819#819 kG [Den 79]),
soll hier nur das qualitative Druckverhalten
im Vordergrund stehen.
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- ...HREF=#relax_13_log#4215>)
- Die geringe Anzahl von Meßpunkten läßt nur eine grobe
Abschätzung der Exponenten 2#2 bzw. w von Suszebtibilität 607#607
bzw. Relaxationsrate 686#686 zu. Um eine Fehlinterpretation zu
vermeiden, wurden in die Abbildungen keine Geraden eingezeichnet.
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- ...beobachtbar
-
Die beobachtete, relativ geringe Änderung der Knight-Shift
unter Druck sollte jedoch noch nicht als signifikant angesehen werden,
sondern kann ebenfalls in einer Unsicherheit der Temperaturbestimmung
(Größenordnung 834#834 K) begründet liegen.
Leider muß dies gerade für diese Meßreihe eingeräumt werden,
da speziell hier Probleme mit der Temperaturregelung auftraten.
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- ...Feldverteilung
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Diese Erkärung scheint auch deswegen naheliegend, da außer den
Inhomogenitäten aufgrund der nichtsphärischen Probenform
auch Instabilitäten des äußeren Feldes bei dieser Meßreihe
denkbar sind (Das benutzte Netzgerät wurde unter 1% seiner
Maximalleistung betrieben.).
Da für die nächste Strahlzeit ein geeignetes Netzgerät zur
Verfügung steht, sollte diese mögliche Fehlerquelle
in Zukunft ausgeschlossen sein.
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- ...Ordnung
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In diesem Temperaturbereich (isotropes bzw. dipolar-bestimmtes
Heisenberg-Verhalten) sollte allerdings noch keine Kristallrichtung
ausgezeichnet sein. Eine Störung der Isotropie durch das äußere
Magnetfeld kann jedoch nicht vollständig ausgeschlossen werden.
Bedenkt man, daß im vorliegenden Experiment die hexagonale c-Achse
des Gd-Einkristalls senkrecht zum äußeren Magnetfeld orientiert war,
so würde eine anisotrope, ferromagnetische Ordnung innerhalb der Cluster
entlang der c-Achse den im folgenden beschriebenen Effekt maximal werden
lassen.
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- ...Materialkonstante
- 858#858 ist definiert als Zugspannung, welche eine
bleibende Längenänderung um 0.2% zur Folge hat.
Die Bruchdehnung liegt bei ca. 1%.
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- ...mit
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Für Druckzylinder mit einem Radienverhältnis K<2.3 tritt vor
Erreichen der für den Autofrettage-Prozeß erforderlichen,
einmaligen Druckbelastung 865#865 der Bruch ein
(siehe Abb. ).
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