Anihilace pozitronů

Pozitron je antičástice elektronu. V pevných látkách dochází k anihilaci pozitronu s jedním z elektronù. Anihilující pár elektron-pozitron se změní nejčastěji na dva anihilační fotony emitované v navzájem opačných směrech. Tyto anihilační fotony, které mùžeme detekovat, přinášejí informaci o procesu anihilace. Nejdůležitější pozorovatelné spojené s anihilací pozitronu jsou

  • doba života pozitronu
  • Dopplerovský posun energie anihilačních fotonù
  • odchylka anihilačních fotonů od anti-kolinearity

Pozitronová anihilační spektroskopie (PAS) je sofistikovaná technika, která umožňuje získat unikatní informaci o defektech v pevných látkách . PAS je proto využívána ve fyzice pevných látek a v materiálovém výzkumu jako velmi výkonná metoda pro charakterizaci defektů.

PAS umožňuje

  • charakterizaci defektů na atomární úrovni
  • velmi vysokou citlivost k defektům spojených s volným objemem (vakance, dislokace, shluky vakancí, hranice zrn atd.)
  • je možné identifikovat typ defektù, koncentraci defektů a také lokální chemické okolí defektů
  • selektivní citlivost pouze k defektům spojeným s volným objemem
  • nedestruktivní testování
  • jednoduchá příprava vzorkù, není nutná žádná speciální úprava povrchu
  • experimentální data je možné přímo srovnat s výsledky ab-initio teoretických výpočtů

Stručný úvod do PAS a její využití ve fyzice pevných látek a materiálovém výzkumu je možné nalézt v článku
J. Čížek: Měření doby života pozitronů a jeho využití při studiu kovových materiálů Pokroky matematiky, fyziky a astronomie 44, 201 (1999).

V naší skupině se zabýváme také metodologickým vývojem PAS , především se jedná o použití digitálních technik pro velmi přesné měření dob života pozitronů a dopplerovského posunu energie anihilačního záření.