1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 8, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 8, стр. 32-39

Теоретическое исследование отражения нейтронов от тонких пленок и слоистых наноструктур, содержащих сильнопоглощающие изотопы гадолиния и бора

Ю. А. Саламатов a, *, Е. А. Кравцов a, **

a Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
620137 Екатеринбург, Россия

* E-mail: salamatov@imp.uran.ru
** E-mail: kravtsov@imp.uran.ru

Поступила в редакцию 17.10.2022
После доработки 19.12.2022
Принята к публикации 19.12.2022

Аннотация

Описано применение метода фазово-амплитудных функций к задачам расчета процессов распространения нейтронов в слоистых средах, содержащих сильнопоглощающие элементы. Данный метод позволяет одновременно рассчитать коэффициенты отражения, прохождения и поглощения нейтронов. Он требует меньше вычислительных ресурсов, чем другие алгоритмы. Представлено также обобщение метода на матричные уравнения, которые возникают в рефлектометрии поляризованных нейтронов. Приведены примеры расчетов различных характеристик распространения нейтронов для слоистых систем резонаторного типа с потенциальной ямой.

Ключевые слова: нейтронная рефлектометрия, поглощение нейтронов, плотность длины рассеяния нейтронов, резонансное взаимодействие, детекторы нейтронов, фазовая проблема, планарные наноструктуры, сверхрешетка, потенциал взаимодействия, нелинейное дифференциальное уравнение, метод Рунге–Кутты, алгоритм Левенберга–Марквардта, рефлектометрия поляризованных нейтронов, нелинейное матричное уравнение.

Список литературы

  1. Pleshanov N.K., Peskov B.G., Pusenkov V.M. et al. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A. 2006. V. 560. P. 464. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.12.243

  2. Frank A.I., Bodnarchuk V.I., Geltenbort P. et al. // Phys. At. Nucl. 2003. V. 66. № 10. P. 1831. https://doi.org/10.1134/1.1619495

  3. Франк И.М. // Успехи физ. наук. 1991. Т. 161. № 11. С. 109.

  4. Gurevich A.I., Lomonosov V.V. // Phys. At. Nucl. 1997. V. 60. P. 510.

  5. Majkrzak C.F., Berk N.F. // Phys. Rev. B. 1995. V. 52. № 15. P. 10827. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.52.10827

  6. De Haan V.O., Van Well A.A., Sacks P.E. et al. // Physica B. 1996. V. 221. P. 524. https://doi.org/10.1016/0921-4526(95)00975-2

  7. Nikova E.S., Salamatov Yu.A., Kravtsov E.A. et al. // Superlatt. Microstruct. 2017. V. 109. P. 201. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2017.05.013

  8. Никова Е.С., Саламатов Ю.А., Кравцов Е.А. и др. // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. С. 913. https://doi.org/10.1134/S0015323019090109

  9. Piscitelli F., Khaplanov A., Devishvili A. et al. // Proc. Math. Phys. Eng. Sci. 2016. V. 472. P. 20150711. https://doi.org/10.1098/rspa.2015.0711

  10. Франк А.И., Боднарчук В.И., Кулин Г.В. и др. О длине когерентного рассеяния естественного гадолиния. Дубна: Препринты ОИЯИ. 2002. P3-2002-288. 12 с.

  11. Жакетов В.Д., Храмко К., Петренко А.В. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 6. С. 10. https://doi.org/10.31857/S1028096021060170

  12. Бабиков В.В. Метод фазовых функций в квантовой механике. М.: Наука, 1976. 288 с.

  13. Lekner J. Theory of Reflection of Electromagnetic and Particle Waves. Dordrecht: Springer Science+Business Media, 1987. 281 p.

  14. Neutron Activation and Scattering Calculator. https://www.ncnr.nist.gov/resources/activation/.

  15. Parratt L.G. // Phys Rev. 1954. V. 95. № 2. P. 359. https://doi.org/10.1103/PhysRev.95.359

  16. Abeles F. // Annales de Physique. 1950. V. 12. № 5. P. 596. https://doi.org/10.1051/anphys/195012050596

  17. Игнатович В.К. Нейтронная оптика. М.: Физматлит, 2006. 336 с.

  18. Calogero F. Variable Phase Approach to Potential Scattering. N.Y.: Academic Press Inc., 1967. 243 p.

  19. Саламатов Ю.А., Кравцов Е.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 5. С. 3. https://doi.org/10.31857/S1028096021050174

  20. Никитенко Ю.В. // ЭЧАЯ. 2009. Т. 40. № 6. С. 1682.

  21. Mughabghab S.F., Divadeenam M., Holden N.E. Neutron Resonance Parameters and Thermal Cross Sections. N.Y.: Brookhaven National Laboratory, 1981. 826 p.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал