II 相固态甲烷中子动态结构因子的微观模型

我们构建了一个近似微观模型，用于描述 II 相固态甲烷的中子动态结构因子。我们预期该模型适用于中子能量低于 1 eV、压力接近 1 bar 且温度低于 20 K 的情况；在此条件下，固态甲烷处于称为 II 相的相态，其中四面体氢原子存在于自由转子和受阻转子的混合相中。计算动态结构因子 $S(Q, \omega)$ 所需的某些矩阵元改编自 Ozaki 等人\cite{ozaki:3442}\cite{ozaki2}的计算。该模型将分子平移、分子内振动以及自由和受阻旋转自由度的影响视为不耦合的。由该模型计算的总散射截面与 Grieger\cite{grieger:3161}和 Whittemore\cite{Wittemore}在 0.5 meV $\sim$ 1 eV 入射中子能量下的截面测量结果一致。从模型中提取的有效态密度与 Harker & Brugger 从 22 K 下进行的中子散射测量中提取的频谱\cite{HARKER1967}进行了比较。