Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

2.2. STREUUNG AM EINZELNEN ATOM 63Daher gibt es auch zwei Streulängen a + und a − . Da verschiedene Isotope eines Elementsunterschiedliche Kerne haben, besitzen sie für die Neutronen auch ein verschiedenes Potentialund damit eine verschiedene Streulänge. Diese Tatsache spielt eine gravierende Rolle, wennwir an einem Komplex von Atomen mit verschiedenen Isotopen streuen. Als Beispiel kannaus Abb. 2.9 der Unterschied zwischen Wasserstoff H und Deuterium D entnommen werden.2.) Magnetische StreuungDa das Neutron ein magnetisches Dipolmoment hat, besitzt es eine Wechselwirkung mitinneren Magnetfeldern eines Atoms, die durch die Hüllenelektronen hervorgerufen werden.Solche Felder tauchen z.B. auf, wenn das Atom ein magnetisches Moment, also ungepaarteElektronen, besitzt. Die Wechselwirkungsenergie istu mag = −µ n B e . (2.31)Das Magnetfeld der Elektronen setzt sich aus einem Spinanteil und einem Bahnanteil zusammen.Allerdings mittelt sich das Bahnmoment der Elektronen in vielen Festkörpern durchden Einfluss kristallelektrischer Felder nahezu gänzlich weg, so dass effektiv nur mehr dasSpinmoment der (ungepaarten) Elektronen zur magnetischen Wechselwirkung beiträgt.Unter Vernachlässigung der Bahnanteile kann die magnetische Streuamplitude inBorn’scher Näherung durchf (Ω) = p (Q) σ = g n r e S ⊥ e F mag (Q) ⃗σ (2.32)beschrieben werden, worin g n = −1.91 der gyromagnetische Faktor des Neutrons, ⃗σ derPauli-Spinoperator, r e = (µ 0 /4π)e 2 /m e c 2 der klassische Elektronenradius“ und S ⊥”e dieKomponente des Gesamtelektronenspins senkrecht auf die Richtung des ImpulsübertragesQ bedeuten. F mag (Q) ist der so genannte magnetische Atomformfaktor, welcher der Fouriertransformiertender Spindichteverteilung der Elektronen entspricht. Als eigentliche magnetischeStreulänge wird die Größe p(Q) bezeichnet. Da g n r e = −1.08 × 10 −12 cm, ist sievon derselben Größenordnung wie die nuklearen Streulängen.Aus Glg. (2.32) erkennt man, dass die magnetische Streuung total unterdrückt werdenkann, wenn der Elektonenspin in Richtung des Streuvektors Q orientiert wird (bei der Streuungan einem Vielteilchensystem geschieht dies durch Parallelstellung von Magnetisierungder Probe und Streuvektor, wie in Abb. 2.9 dargestellt). Maximale Streuwirkung ergibt sichdagegen, wenn der Elektronenspin senkrecht zu Q ausgerichtet ist. Dies bedeutet, dass manaus zwei aufeinander folgenden Messungen mit verschiedener relativer Orientierung von S eund Q die Anteile der Kern- und der magnetischen Neutronenstreuung voneinander separierenkann.Verwendet man polarisierte Neutronen (|〈⃗σ〉| = 1), so lässt sich die Trennung von nuklearenund magnetischen Intensitätsanteilen auf Grund des Vorzeichenwechsels der magnetischenStreuamplitude aus zwei aufeinander folgenden Messungen mit entgegengesetzterPolarisation durchführen (Abb. 2.10). Die Separation erfolgt dabei generell genauer als imFall unpolarisierter Neutronen, da dabei die Streulängen im Streuquerschnitt auch linear