Ф. С. ДЖЕПАРОВ, Д. В. ЛЬВОВ, В. Е. ШЕСТОПАЛ

ГНЦ РФ Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА МИГРАЦИИ

ПОЛЯРИЗАЦИИ ПО НЕУПОРЯДОЧЕННОЙ
СИСТЕМЕ ЯДЕР

Рассмотрен процесс миграции спиновой поляризации по неупорядоченной системе. Проведено численное моделирование процесса и показано, что длинновременная асимптотика является диффузионной и исследована зависимость тензора диффузии от концентрации.

В настоящее время на реакторе МИФИ проводятся измерения длинновременной асимптотики процесса миграции поляризации в неупорядоченной системе 8Li–6Li с использованием метода b-ЯМР [1]. В эксперименте кристалл LiF, содержащий кроме основного изотопа 7Li примесь 6Li, облучался пучком поляризованных нейтронов. В результате захвата нейтрона ядром 7Li образовывалось поляризованное бета-активное ядро 8Li. Деполяризация 8Li, происходящая, вследствие высокой близости g-факторов, из-за переноса поляризации на окружающие ядра 6Li, измеряется по анизотропии бета-излучения 8Li, причем перенос в системе 8Li-6Li реализуется как фундаментальный процесс случайных блужданий в неупорядоченной системе. В работе [2] на основе нового метода численного моделирования показано, что в неупорядоченной среде с изотропными скоростями переходов дипольного типа реализуется диффузионная асимптотика и определен коэффициент диффузии. Опираясь на результаты этой работы, мы рассматриваем процесс случайных блужданий с анизотропными скоростями переходов, которые реализуются в эксперименте. Миграция поляризации описывается кинетическим уравнением:

, (1)
где - вероятность нахождения поляризации в узле i в момент времени t, если первоначально оно было в узле m, скорость перехода поляриза­ции , ,  - угол между и , расстояние между ближайшими спинами в ГЦК подрешетке лития. Характерный масштаб времени задается ферстеровской константой , где с − концентрация ядер 6Li, объем элементарной ячейки. При численном моделировании мы рассматриваем случайные конфигурации с большим периодом , где - базисные векторы исходной решетки L и вводим величины . Из (1) следует, что на таких конфигурациях величины периодичны: если , , то . Таким образом, мы получаем систему N уравнений на (N - число примесей в объеме периодичности), которую решаем численно. Вычисляет­ся величина , которую можно рассматривать как усредненный фурье-образ пропагатора. При больших t получаем: , где и − компоненты вектора , перпендикулярные и параллельные магнитному полю, а член вычисляется аналитически. Чтобы выделить концентрационную зависимость компонент тензора диффузии, запишем их в виде , где . Мы провели аппроксимацию полиномом по методу наименьших квадратов. Результаты представлены в таблице.

0.2765(7)

0.135(1)

0.653(2)

1.32(3)

0.62(5)

0.5151(5)

0.282(2)

0.105(5)

0.96(3)

0.60(7)

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № ) и программы поддержки ведущих научных школ (грант НШ-1907.2003.2).

Список литературы

1. Dzheparov F. S., Gul’ko A. D., in Modern problems of nuclear physics and physics and chemistry of cond. matter, М.: Изд-во Академпринт. 2004. Р.65.

2. Джепаров Ф. С., Львов Д. В., Шестопал В. Е. ЖЭТФ 1998. Т.144. С.2166.