J. Phys. France 25, 627-634 (1964)
DOI: 10.1051/jphys:01964002505062700

Magnon scattering of slow neutrons on a pyrrhotite single crystal

Adam Wanic<sup>1, 2

1</sup>  Institute of Nuclear Physics, Cracow, Poland
²  Institute of Nuclear Sciences " Boris Kidric ", Vinca, Yugoslavia

Abstract
The magnetic inelastic scattering of a monoenergetic beam of neutrons, λ0 = 1.376 Å, on a natural single crystal of pyrrhotite, Fe1-δ S, was investigated. The scattering surface connected with τ = (001) was examined by means of the Cracow neutron spectrometer installed at the TVRS reactor in Vinca. The energy analysis together with the diffraction method were applied and are described. The results are interpreted in the frame of spin wave theory. A spin wave (magnon) dispersion relation for the acoustical branch was obtained and its anisotropy discovered. Evidence for the optical branch was also found. A model is proposed which agrees with the observed phenomena when relevant calculations are performed.

Résumé
La diffusion magnétique inélastique de neutrons de longueur d'onde λ = 1,376 Å a été étudiée dans un monocristal naturel de pyrrhotine. La surface de diffusion liée au point réciproque τ = (001) a été examinée à l'aide du spectromètre à neutrons de Cracovie installé dans la Pile TVRS de Vinca. L'analyse de l'énergie dans le faisceau diffusé et la méthode de diffraction ont été utilisées conjointement. Les résultats sont interprétés dans le cadre de la théorie des ondes de spins. On obtient une relation de dispersion d'ondes de spins pour la branche acoustique et on prouve son anisotropie. L'existence de la branche optique a été également mise en évidence. Les résultats sont comparés avec le calcul théorique utilisant un modèle simplifié.

PACS
6112L - Neutron diffraction.
7525 - Spin arrangements in magnetically ordered materials (including neutron and spin-polarized electron studies, synchrotron-source x-ray scattering, etc.).

Key words
iron compounds -- magnetism -- neutron diffraction