¿Por qué cada pico de dispersión magnética de neutrones no es también un pico de dispersión nuclear?

Question

Difracción de neutrones es una técnica bien establecida para determinar la celda unitaria magnética de los materiales magnéticos. La idea es que la dispersión nuclear da picos que corresponden a la red cristalina (según la condición de dispersión de Laue o Bragg), pero además se obtienen picos para la red magnética que desaparecen a temperaturas superiores a $T_C$ .

Lo que no entiendo es por qué no se obtienen picos de dispersión nuclear en las mismas posiciones espectrales que los magnéticos: Al fin y al cabo, los centros de dispersión están en los mismos lugares (localizados en las posiciones de los átomos) y mi expectativa sería que se siguen obteniendo los mismos picos sin el orden magnético, quizás sólo menos pronunciados.

Según la difracción de Bragg básica, se obtienen ondas esféricas alrededor de cada centro de dispersión y las dos únicas condiciones para obtener un pico son que

1. estos interfieren constructivamente a grandes distancias para el ángulo y la separación de la red dados y
2. que el factor de estructura no se convierta en cero.

Si este mismo proceso ocurre para los centros de dispersión nuclear y magnética, no entiendo cómo estos dos pueden "separarse" para dar dos espectros totalmente independientes. ¿Existe una diferencia fundamental entre los neutrones dispersados por centros magnéticos y nucleares, respectivamente, que hace que sólo puedan interferir con los de su propia clase? ¿Estoy entendiendo mal algo muy básico sobre la teoría de la dispersión?

Answer 1

Brevemente, en primer lugar, en un compuesto puede haber átomos magnéticos y no magnéticos, por lo que habrá subestructuras magnéticas y no magnéticas. Luego puedes tener estructuras antiferromagnéticas con vectores de propagación diferentes a $k=(0,0,0)$ por lo que en esos casos la celda magnética será un múltiplo de la cristalográfica y por lo tanto se observarán nuevos picos de difracción magnética en el patrón.