Numéro
J. Phys. France
Volume 25, Numéro 5, mai 1964
Page(s) 618 - 626
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01964002505061800
J. Phys. France 25, 618-626 (1964)
DOI: 10.1051/jphys:01964002505061800

Diffusion critique des neutrons

Jacques Villain

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique, Centre d'Études Nucléaires de Saclay


Abstract
The neutron scattering cross section of magnetic samples becomes very large near the critical point because of the occurrence of important fluctuations of magnetization. The critical cross section is shown to be proportional to the susceptibility in a static sinusoidal magnetic field, which can be calculated approximately. The scattering tends to become elastic when T approaches the critical temperature and when the scattering vector tends to a reciprocal lattice point (in a ferromagnet) or to a superlattice point (in an antiferromagnet) because the relaxation of the fluctuations is then forbidden by thermodynamic (and, in a ferromagnet, kinematic) causes. The theory of the inelasticity of the quasi-critical scattering does not seem to agree with experiment. This may be due to the fact that this theory is based upon ill-justified assumptions.


Résumé
La diffusion des neutrons par les corps magnétiques présente une intensité particulièrement grande à la température critique à cause des fluctuations d'aimantation importantes qui se produisent alors. On montre que la section efficace critique est proportionnelle à la susceptibilité dans un champ statique sinusoïdal, dont on donne des méthodes de calcul approché. Lorsqu'on se rapproche des conditions critiques, la diffusion tend à devenir élastique, car la relaxation des fluctuations est freinée par des effets thermodynamiques, et aussi cinématiques dans le cas des ferromagnétiques. On étudie l'inélasticité de la diffusion critique. Les théories faites jusqu'ici reposent sur des hypothèses difficiles à justifier, et ne paraissent pas en accord avec l'expérience.

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
magnetic transitions -- neutron diffraction