next up previous
Next: Messungen ohne äußeres Magnetfeld Up: Das SR-Signal Previous: Das SR-Signal

Messungen in einem äußeren Transversalfeld

Abbildung gif zeigt den prinzipiellen, experimentellen Aufbau und die resultierende Zählrate dN(t)/dt einer tex2html_wrap_inline5291SR-Messung in einem äußeren Magnetfeld tex2html_wrap_inline5701 senkrecht zur Myonenpolarisationsrichtung tex2html_wrap_inline5703 (Transversalfeldgeometrie):

Ein polarisierter Myonenstrahl trifft auf die zu untersuchende Materialprobe. Der Durchgang eines Myons durch das Detektor-Teleskop gif Mtex2html_wrap_inline5705Mtex2html_wrap_inline5707 legt den Zeitnullpunkt fest. Die zum Zeitpunkt t emittierten Positronen werden von einem entsprechenden Detektorteleskop Ptex2html_wrap_inline5705Ptex2html_wrap_inline5707 detektiert.

  
Figure: Experimenteller Aufbau und resultierende Zählrate dN(t)/dt
einer tex2html_wrap_inline5291SR-Messung in Transversalfeldgeometrie tex2html_wrap_inline5719.

Bei Abwesenheit innerer, lokaler Magnetfelder tex2html_wrap_inline5721 führt der Myonenspin im äußeren, statischen Transversalfeld gif tex2html_wrap_inline5725 Larmorpräzessionen aus, mit der wohldefinierten Larmor-Kreisfrequenz (tex2html_wrap_inline5727 ist das gyromagnetische Verhältnis des Myons):


displaymath472

Gekoppelt an den Myonenspin rotiert infolgedessen auch die Winkelverteilung tex2html_wrap_inline5621 der Zerfallspositronen und führt zur charakteristischen, periodischen Modulation der Zerfallsrate dN(t)/dt (tex2html_wrap_inline5291SR otation):


displaymath482

Der Phasenwinkel tex2html_wrap_inline5735 kennzeichnet die Stellung der Positronendetektoren relativ zur ursprünglichen Polarisationsrichtung tex2html_wrap_inline5737.

Existieren jedoch im Inneren der Materialprobe lokale Magnetfelder tex2html_wrap_inline5739, die zudem zeitlich und/oder räumlich variieren, so werden die einzelnen Myonenspins eines Ensembles gif eine unterschiedliche Präzessionsfrequenz aufweisen. Die tex2html_wrap_inline5291SR otationsfrequenz ist also nicht allein durch das äußere Feld bestimmt, sondern spiegelt eine Mittelung der inneren Felder wider:


 displaymath492

Außerdem geht die ursprünglich feste Phasenbeziehung zwischen den einzelnen Spins mehr und mehr verloren, d.h. der Polarisationsgrad des Ensembles nimmt ab (Depolarisation). Das tex2html_wrap_inline5291SR otationssignal weist eine zeitliche Dämpfung G(t) auf (tex2html_wrap_inline5291SR elaxation):


equation506

tex2html_wrap_inline5749 bezeichnet man als transversale Relaxationsfunktion und kann, wie erwähnt, statischen oder dynamischen Ursprungs sein [Cha 84]:

Die Messungen im paramagnetischen Bereich von Gadolinium sind ein typisches Beispiel dieser Meßmethode. Hier wird über die Änderung der tex2html_wrap_inline5291SR otationsfrequenz tex2html_wrap_inline5783 bzw. der Frequenzverschiebung tex2html_wrap_inline5785 das statische Verhalten und über die Änderung der transversalen, dynamischen Relaxationsrate tex2html_wrap_inline5787 das dynamische Verhalten nahe des magnetischen Phasenüberganges untersucht (Kap. gif).


next up previous
Next: Messungen ohne äußeres Magnetfeld Up: Das SR-Signal Previous: Das SR-Signal

ernst schreier
Fri Mar 14 11:46:58 MET 1997