Лаборатория мезонной физики конденсированных состояний 2005 год Зав.лаб. Коптев В.П. 1 Рождение странности на ANKE. 1. Кластерный механизм 2. pd K 3. Y * (1480) 4. Скалярные a0 / f 0 мезоны 5. K ядерный потенциал 2 In 2002 pC K d Tp 1.2GeV pN1 d N2 K pd * dK 3 Рождение на кластерах с M * 1.85GeV d 4 pp K , Цель: pd K X pd K ( pn K ) R ( pp K ) Tp 2.0 ГэВ Tp 2.65ГэВ R 3.0 3.5 R 1.0 1.5 ▲ T p 1.32 ГэВ ■ T p 1.36 ГэВ Кривые: Фазовый объем +FSI (ΛN) + FSI(np) Форма кривых согласуется с экспериментом Величина сечений = ? Разрабатывается модель - ? pd dK подавлен. Нет d с pd >750 Мэв/c5 Принято к публикации в PRL. Пики с : Г (Y *0 ) (60 15) МэВ M (Y *0 ) (1480 15) МэВ и Соответствует Y *0 0 или Λ Известного В PDG как однозвездночный ∑(1480) 6 7 The a0/f0(980) at COSY Reaction pp d pn d K+K0 K+K- dd 4He K+K 4He π0η Production a0+ (Iin=1) Where? Tbeam, GeV Status 2.65 V.Kleber et. at. PRL 91 (2003) 377 2.83 analysis finished N(a00/f0) < N(Φ) ANKE Result a0+ channel dominates f0/a00 (Iin=0,1) ANKE 2.65 analysis in progress f0 (Iin=0) ANKE 2.28 April 2006 - a00 (Iin=0, Ifin=1) WASA 2.28 ≥2007 - 8 Total Cross Section pp→dK+K0 Q = 46 MeV : σtot = (38 ± 2stat ± 14sys) nb V.Kleber et al., PRL 91 (2003) 377 KK S-wave (a0+ channel) - 95%, P-wave – 5% a0 Q = 105 MeV : σtot = (190 ± 4stat ± 39sys ) nb (a0+ channel) - 88%, P-wave – 12% KK S-wave nonresonant a0 + nonres. Theoretical predictions: V.Grishina et al., EPJ A 21 (2004) 507 9 dd→4HeK+K- WASA@COSY The reaction dd 4He (0h) is forbidden if isospin is conserved dd 4He f0(I=0) 4He a00(I=1) 4He 0h ?? 0 a0/f0-mixing via KK-pairs ! K– a0 + f0 a a0 f0 K0 _ f0 K+ h d d a0 K0 dd 4Hef0 4HeKK cross section unknown, but it will be measured at ANKE! 4 HeK Bound state ? 10 K ядерный потенциал (VK ) 2005г. - обнаружены три ( K pnn) ( K ppn) ( K pp) ( K nN ) Требуется большая величина Из дисперсионных соотношений связанных состояния Q = -193 МэВ Q = -169 МэВ Q = -115 МэВ VK = - (100-150) МэВ VK = - ( 50-200) МэВ pAu K R( ) VK 20 0.3MэВ ANKE: pC K быстрое падение R при pK 250 МэВ / c pCH 2 K K аналогично планируется определить VK из K K совпадений 30% Спектр K K из 0 (1020) K K за пределами ядра R в январе-. феврале 2007 г. R VK pAu K 0 pC K 0 ( f ( pK )) pAu Kнерезон pC K нерезон 50 МэВ const ( f ( pK )) const быстрый рост R при pK 350МэВ / c 11 VK 100 МэВ быстрый рост R при pK 500МэВ / c pp ( pX p) pK 0 Tp 2.83GeV experiment simulations tot 1.33b res ( K 0 p) 0.17 b peak at 1475 MeV ? 12 µSR 2005 Исследование магнитных фазовых переходов и распределение локальных магнитных полей в системах с конкурирующим взаимодействием. 1. P-SG переход в Cu1-xMnx 0.2<x<0.6 2. P-FM-SG переходы в (Pd1-xFex)0.95Mn0.05 , x=0.016 3. Взаимодействие ферромагнетизма и ферроэлектричества в редкоземельных манганитах HoMnO3 и Lao.82Ca0.18MnO3 4. Деполяризация мюона в пластических сцинтилляторах 13 Фазовая диаграмма гомогенных медномарганцевых сплавов Cu1-x Mnx. Магнитному фазовому переходу в состояние спинового стекла предшествует переход в состояние суперпарамагнетика. 14 Работа завершена. Исследование распределений локальных статических полей (Pd0,984Fe0.016)0,95Mn0.05 Восприимчивость: переход P-FM Tc=39K переход FM-SG Ts=(7-10)K Деполяризация нейтронов: уменьшение деполяризации при T < 28K Внутри FM появляется SG, т.е. еще один переход FM-ASFM при T=TA=28K ? Размер FM домена ? 15 Температурные зависимости динамической скорости релаксации λ, средней величины поля H и его разброса Δ. G(t ) e t (1/ 3 2 / 3cos( Ht )et ) При Т<28 K отклонение от ферромагнетика. Совместный анализ деполяризации нейтрона и мюона использован для определения размеров доменов ~10мкн. 16 Температурная зависимость доли спин-стекольного вклада. (Pd0,984Fe0,016)0,95Mn0,05 При температуре Та~28К наблюдается частичный переход из ферромагнетного состояния в состояние асперомагнетика (?), предшествующего переходу в состояние спинового стекла. 17 Исследование взаимодействия ферромагнитного и ферроэлектрического порядка в редкоземельных манганитах RMnO3 а). Материалы с большим магнитосопротивлением б). Наличие ферромагнитных и ферроэлектрических переходов. Возможность управлять электрическими (магнитными) характеристиками с помощью внешних магнитных (электрических) полей. Образцы: HoMnO3 Tc=71 K, TSR=33 K La0.82Ca0.18MnO3 Tc=155 K, TSR=? Проведены первые пробные измерения для выяснения: а). качества образцов б). возможности μSR- измерения распределений локальных магнитных полей 18 Температурная зависимость поляризации мюонов HoMnO3 Температурная зависимость динамической релаксации При Т~71 К наблюдается узкий фазовый переход в состояние 3D коллинеарного ферромагнетика. Вывод: образцы однородны. 19 Функция релаксации спина мюона 1,3 HoMnO3 Т=69 К. 1,2 1,0 Т=30 К. 0,9 1,1 0,8 1,0 0,7 0,9 0,6 0,7 G G 0,8 0,5 0,6 0,4 0,5 0,3 0,4 0,2 0,3 0,1 0,2 250 300 350 400 450 500 0,0 550 220 240 260 t,0.8ns/ch 280 300 320 340 360 380 400 t,0.8ns/ch . 0,8 1,0 0,8 Т=30 К. 0,7 Т=120 К. 0,9 0,6 0,5 0,7 0,4 0,6 G G 0,5 0,3 0,2 0,4 0,1 0,3 0,0 0,2 -0,1 0,1 -0,2 0,0 300 320 340 t,0.625ns/ch При температуре магнитных полей. 360 380 400 300 320 340 360 t, 0.625ns/ch (t0=284ch) в обоих образцах наблюдается сильное искажение локальных 20 Деполяризация мюонов в пластическом сцинтилляторе Hвн=100 Ое ● - алюминий P=P0 ● - пластический сцинтиллятор (Харьков) P~1/3 P0 ● - пластический сцинтиллятор (Дубна) P~1/5 P0 Hвн=7 Ое ● - мюоний в кварце ●,● - отсутствует мюоний в пластических сцинтилляторах Нужны измерения в продольном магнитном поле 150-200 Ое. 21 План работ на 2006 г. а) провести µSR измерение локальных полей в (Pd0.984Fe0.016)0.95Mn0.05 во внешних магнитных полях 10-1000Ое в диапазоне температур 10-40К. б) в образцах HoMnO3 и La0.82Ca0.18MnO3 провести µSR измерения локальных магнитных магнитных полей в нулевом внешнем магнитном поле и диапазоне температур 10-150К. в) до 2005 г. в России достаточно активно работали две µSR установки: ОИЯИ (Дубна) и ПИЯФ (Гатчина). В 2005 г. по ряду технических причин работа в Дубне была временно приостановлена не менее чем на 2 года. На совместном периодическом совещании двух µSR- групп было решено в 2006-2007 гг. часть µSR-исследований, выполняемых в Дубне, проводить как совместные эксперименты в Гатчине. Одно из наиболее интересных направлений ранее не проводимых с помощью µSR-метода: исследование феррожидкостей на основе Fe3O4. По существу задача сводится к исследованию магнитных характеристик наноструктурных образований. Очень важно, что существует возможность использования калиброванных гранул Fe3O4 переменного размера, начиная с диаметра ~100 A. Трудность: малое объемное количество рабочего материала (~5% объема). Пробные µSR измерения, выполненные в Дубне достаточно оптимистичны: при Т ~230К наблюдался узкий магнитный фазовый переход, а при температурах ниже перехода наблюдается экспоненциальная релаксация спина µ-мезона, характерная для суперпарамагнитных образований. В 2006 г. В ПИЯФ планируется провести более детальные исследования в диапазоне температур 20 - 300К во внешних полях 0-1000Ое. 22