論文の概要: A Novel Pseudo-Spectral Time-Domain Theory of Magnetic Neutron Scattering Illustrated Using A Uniformly Magnetized Sphere
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14586v1
- Date: Thu, 19 Dec 2024 07:11:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-20 13:30:01.852636
- Title: A Novel Pseudo-Spectral Time-Domain Theory of Magnetic Neutron Scattering Illustrated Using A Uniformly Magnetized Sphere
- Title（参考訳）: 一様磁化球を用いた磁気中性子散乱の新しい擬スペクトル時間領域理論
- Authors: Kun Chen,
- Abstract要約: 磁気中性子散乱の研究のために普遍的な数値計算法を開発した。
擬スペクトル時間領域アルゴリズムをシュリンガー方程式のスピノルバージョンに適用することにより、散乱波のスピン状態の進化を全空間と時間で解くことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4887727213927624
- License:
- Abstract: A universal numerical method is developed for the investigation of magnetic neutron scattering. By applying the pseudospectral-time-domain (PSTD) algorithm to the spinor version of the Schr\"odinger equation, the evolution of the spin-state of the scattered wave can be solved in full space and time. This extra spin degree of freedom brings some unique new features absent in the numerical theory on the scalar wave scatterings [1]. Different numerical stability condition has to be re-derived due to the coupling between the different spin states. As the simplest application, the neutron scattering by the magnetic field of a uniformly magnetized sphere is studied. The PSTD predictions are compared with those from the Born-approximation. This work not only provides a systematic tool for analyzing spin-matter interactions, but also builds the forward model for testing novel neutron imaging methodologies, such as the newly developed thermal neutron Fourier-transform ghost imaging.
- Abstract（参考訳）: 磁気中性子散乱の研究のために普遍的な数値計算法を開発した。
擬スペクトル時間領域(PSTD)アルゴリズムをシュリンガー方程式のスピノルバージョンに適用することにより、散乱波のスピン状態の進化を全空間と時間で解くことができる。
この余分なスピン自由度は、スカラー波の散乱 [1] に関する数値理論にいくつかの特異な特徴をもたらす。
異なるスピン状態間のカップリングにより、異なる数値安定性条件が再導出されなければならない。
最も単純な応用として、一様磁化球の磁場による中性子散乱の研究がある。
PSTD予測はBorn-approximationの予測と比較される。
この研究は、スピンマター相互作用を分析するための体系的なツールを提供するだけでなく、新たに開発された熱中性子フーリエ変換ゴーストイメージングのような新しい中性子イメージング手法をテストするための前方モデルを構築する。
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