Magnons

Diffusion magnétique inélastique des neutrons

Par Martin Böhm, Alain Filhol, Mathieu Ippersiel et Yannick Raoul. ©2013-2018 Institut Laue-Langevin.

Magnons est une animation en 3D illustrant l'interaction d'un neutron avec les spins atomiques d'un cristal magnétique. Pour simplifier l'animation, une seule couche atomique est représentée.

Les magnons en bref

L'interface de l'animation vous permet d'ajuster la température de l'échantillon pour modifier l'agitation thermique des atomes et des spins ; vous pouvez également appliquer un champ magnétique pour forcer les spins à s'aligner à des degrés divers. Cela vous permet d'explorer les quatre phases (paramagnétique, ferromagnétique, antiferromagnétique et cantée) représentées dans l'encadré en haut à gauche. Chaque phase est caractérisée par un comportement de spin spécifique.

Vous pouvez aussi projeter un neutron sur l'échantillon et observer ce qui se produit. Cela va créer un mouvement collectif de spins plus ou moins marqué, qui vient se superposer à l'agitation thermique aléatoire. Ce type d'excitation collective du réseau de spins est appelé un magnon, tandis qu'une excitation similaire du réseau atomique est appelée un phonon. Les phonons et les magnons peuvent être facilement observés à l'aide d'un spectromètre à trois axes pour neutrons.

Credits

L'animation magnons fait partie de l'application Neutrons4Science. Elle a initialement été développée en OpenGL par la société IPTER (aujourd'hui disparue). Elle a été redéveloppée en WebGL par Yannick Raoul et l'ILL.