李历斯，王 猛

(中山大学 物理学院 中子科学与技术中心，广东 广州 510275)

非弹性中子散射能量和物质中的元激发能量相符，且能量和动量分辨率高，便于加载个性化的样品环境，在整个动量空间测量材料动力学性质(如声子、自旋波)和相关机理研究(如高温超导机理、热电机理)时更加直观，同时也可用于进行晶体场测量.非弹性中子散射技术的发展是中子散射科学发展的一个缩影，其中理论的建立及技术的发展互相促进，使其应用领域更加广泛.目前中子自旋回波谱仪和背散射谱仪等在生物、物理、化学、材料等需要更低能量、更高分辨率的研究中广泛应用.本文简要介绍非弹性中子散射的基本原理及应用，仪器方面主要聚焦凝聚态领域常用的三轴谱仪和飞行时间谱仪.

1 中子散射

上世纪20年代，Rutherford在理论上提出原子核中存在中性粒子的可能性.1932年，Chadwick在实验中发现存在1种中性粒子，确定了其质量与质子的质量相当，且呈电中性，将其命名为中子.1936年，Elsasser和Halban等人提出中子具有波动性，并用镭铍中子源证明热中子的德布罗意波波长与晶体中原子距离相当，并首次进行了中子衍射实验[1-3].同年，Bloch等人在理论上提出中子具有磁矩并且与质子磁矩相当，因此中子既可以与原子核发生碰撞，又可通过磁偶极矩与核外未配对的电子相互作用.1940年，Alvarez和Bloch测得中子的磁矩为(1.93±0.02)μN，约为质子磁矩的0.7倍[4-5].1948年，Néel预言了磁性材料中存在反铁磁排列的磁结构[6].1949年，Shull和Smart利……