Numéro
J. Phys. France
Volume 25, Numéro 5, mai 1964
Page(s) 462 - 468
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01964002505046201
J. Phys. France 25, 462-468 (1964)
DOI: 10.1051/jphys:01964002505046201

Neutron diffraction and scattering studies at J. A. E. R. I.

N. Kunitomi, Y. Hamaguchi, M. Sakamoto, K. Doi et S. Komura

Japan Atomic Energy Research Institute, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki-ken, Japan


Abstract
The neutron diffraction and scattering studies performed at JAERI from 1962 to 1963 are briefly described. 1) Reflectivity of the collimated neutrons from a mosaic crystal : A calculation similar to Bacon and Lowde's theory, taking secondary extinction into account, has been carried out including the effect of neutron collimation. The theoretical results imply that the reflectivity decreases with increasing collimation. These results are compared with experiment. 2) Crystal structure of UF4 : In a series of investigations on actinide elements, the positions of fluorine have been determined by means of powder diffraction techniques. The diffraction lines are compared with the X-ray diffraction pattern and the most plausible model is determined by comparing the experimental intensity with the theoretical one deduced from geometrical considerations. The uranium - fluorine distance derived from a radial Fourier analysis is proved to be consistent with the model. 3) Scattering of neutrons from hydrides : The transmissivity of neutrons through TiH2-x has been investigated as a function of hydrogen concentration and temperature. Although the experimental temperature exceeds the cubic-tetragonal transformation temperature, no remarkable change has been observed indicating the constancy of the Einstein frequency of the optical branch throughout the experimental temperature range. 4) Magnetic structure of Mn-Cr : Electrical resistivity and magnetic susceptibility measurements and neutron diffraction studies have been made on Mn-Cr alloys. The results show that these alloys are antiferromagnetic and suggest the magnetic properties of these alloys to be interpreted in terms of band theory.


Résumé
Les études de diffraction neutronique et diffusion exécutés au J. A. E. R. I. en 1962 sont brièvement décrites ici : 1) Pouvoir réflecteur des neutrons collimatés par un cristal mosaique : Un calcul semblable à celui de la théorie de Bacon et Lowde tenant compte des extinctions secondaires a été effectué comprenant l'effet de la collimation des neutrons. Les résultats théoriques impliquent que le pouvoir réflecteur décroît lorsque la collimation croît. Ces résultats sont comparés avec l'expérience. 2) Structure cristalline de UF4 : Dans le cadre de recherches sur les actinides, la position du fluor a été déterminée au moyen de techniques de poudres. Les raies de diffraction aux rayons X et le modèle le plus plausible est déterminé par comparaison des intensités observées et théoriques, ces dernières étant déduites d'un modèle cristallo-chimiquement stable. La distance fluor-uranium, déduite de l'analyse radiale de Fourier, est en accord avec le modèle. 3) Diffusion de neutrons par les hydrures : La transmission des neutrons à travers TiH2-x a été étudiée en fonction de la concentration en hydrogène et de la température. Bien que la température de l'expérience dépasse le point de transformation cubique-quadratique, aucun changement notable n'a été observé indiquant la constance de la fréquence d'Einstein de la branche optique au long des expériences. 4) Structure Magnétique de Mn-Cr. Des mesures de résistivités électrique, de susceptibilité magnétique et des études de diffraction neutronique ont été faites sur des alliages Mn-Cr. Les résultats montrent que ces alliages sont antiferromagnétiques et suggèrent que les propriétés magnétiques sont à interpréter en termes de la théorie des bandes.

PACS
6112H - Neutron reflectometry.
6112E - Neutron scattering (including small-angle scattering).
6166F - Inorganic compounds.

Key words
electrical conductivity -- crystal structure -- antiferromagnetic materials -- manganese compounds -- neutron diffraction crystallography -- neutron scattering -- titanium compounds -- uranium compounds