各向异性交换相互作用下纳米晶磁性体的磁性小角中子散射

本文提出一种考虑弱对称各向异性交换相互作用的微磁框架，用于中心对称纳米晶磁性体的磁性小角中子散射(Magnetic Small-Angle Neutron Scattering, SANS)。交换相互作用通过四阶轨分布式张量表示，分为各向同性部分与偏离各向同性部分。我们以交换能与有效场为出发点，假设饱和磁化强度在空间上呈弱微扰，求解微磁问题以获得局部磁化矢量的空间分布，并计算在纳米晶随机取向下的平均SANS散射截面。各向同性部分再现经典的Heisenberg型SANS响应，而非零偏离各向同性部分的交换张量则在磁性SANS散射截面中引入新的角向谐波。以交换张量具有六方对称性为具体例子，推导了垂直散射几何与平行散射几何下的解析响应函数。结果为在磁性SANS实验中识别和定量化对称交换各向异性提供了依据。