Fizikai Szemle honlap |
Tartalomjegyzék |
Október 12-én közölték a hírügynökségek, hogy az ezévi fizikai Nobel-díjat megosztva, B. N. Brockhouse (76 éves) kanadai (Mc Master University, Hamilton) és C. G. Shull (79 éves) amerikai (Massachusetts Institute of Technology) kutatóknak ítélték oda a neutronszórás területén végzett munkásságukért. Ezzel a Nobel-díjjal - tulajdonképpen - az ötvenes és hatvanas években elért eredményeiket ismerték el.
Shull, kihasználva a neutronok hullámtermészetét és azt a körülményt, hogy a termikus energiájú neutronok hullámhossza a kondenzált anyagokban lévő atomok távolságának nagyságrendjébe esik, megmutatta, hogy a termikus neutronok kiválóan alkalmasak kristályos (és nem kristályos) anyagok atomi szerkezetének vizsgálatára. A neutrondiffrakciós mérések a röntgendiffrakciós mérésekkel szemben főként azoknak az anyagoknak az atomi szerkezetéről adnak több információt, amelyekben az atomok röntgenszórási amplitúdói kicsik, illetve alig különböznek egymástól, ugyanakkor neutronszórási amplitúdói számottevőek, illetve jelentősen különböznek egymástól. Mivel a neutronok mágneses momentummal rendelkeznek, diffrakciójuk segítségével egyedülálló, más módszerekkel aligha megszerezhető információkat lehet kapni az anyagok atomi mágneses szerkezetéről. 1
Brockhouse kiemelkedő érdeme, hogy a kondenzált rendszerekben szóródást szenvedett termikus neutronok energia- és impulzus-megváltozásának a mérésére kitűnő módszert és eszközt (háromtengelyű neutron-spektrométert) fejlesztett ki, és elsőnek mérte meg kristályos anyagokban (például ólomban) az atomok rezgéseire jellemző kollektív gerjesztések, a fononok spektrumát. Érdemes megemlíteni, hogy a Bécsben működő Nemzetközi Atomenergiai Ügynökség, felismerve a rugalmatlan neutronszórási vizsgálatok jelentőségét, 1960-tól kezdve rendszeresen megszervezte az “Inelastic Scattering of Neutrons in Solids and Liquids" elnevezésű szimpóziumait, amelyek közül az elsőn Brockhouse “Methods for Neutron Spectrometry" címmel nagysikerű előadást tartott, amely akár Nobel-díjának indokolásául is szolgálhatna. Ebben az előadásában sokoldalúan elemezte a két legfontosabb neutronspektroszkópiai berendezés: a háromtengelyű és a repülési idő spektrométer előnyeit és hátrányait a kondenzált rendszerek különféle kollektív gerjesztéseinek (fononok, magnonok) vizsgálatában. Érdemes megjegyezni, hogy a neutronspektrometriában ezen két módszerhez viszonyítva, valóban új, s egyben különleges lehetőségeket felkínáló módszer csaknem két évtizeddel később született, és ez Mezei Ferenc neutron-spinecho-spektrométerének a megjelenése volt.
Sokakban felmerülhet a gondolat, hogy Shull és Brockhouse Nobel-díja kissé megkésett; nekem az a véleményem, hogy a Nobel-díj Bizottság időtálló, nagyjelentőségű teljesítményt jutalmazott, amelynek igazi értékét ma sokkal jobban látjuk, mint évtizedekkel korábban.
Pál Lénárd
_____________________
Ilyen, a mágneses szerkezetek felderítésére irányuló neutrondiffrakciós vizsgálatokat a hatvanas és hetvenes években sikeresen folytattak az MTA Központi Fizikai Kutató Intézetében is.