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以卡文地西型式之扭稱測定偏極化體與偏極化體間之交互作用力
Thesis

以卡文地西型式之扭稱測定偏極化體與偏極化體間之交互作用力

潘小晞
Masters, National Tsing Hua University
1990

Abstract

卡文地西型式扭稱偏極化體交互作用力現代基本粒子理論鐵 氧性 (CAVENDISH-TYPE)(FERRIMAGNETIC)
我們使用一個卡文地西型式 (Cavendish-type) 之扭稱,測定在巨觀範圍下的自旋異常作用力。扭稱上挂有兩個具 3×10 22 個偏極化電子之試驗體,在扭稱腔外有兩個較大的偏極化體,各具有 7×10 23 個偏極化電子,用他們分別吸引扭稱上的小偏極化體以測定自旋異常作用力的大小。偏極化體是將 Dy6 Fe23 充入鋁圓柱杯中封閉後充磁而得,鏑鐵化合物,磁化後俱有鐵淦氧性 (ferrimagnetic),鏑的磁性和鐵的磁性相反,在室溫下其凈磁甚小,但其自旋為有序排列,且鐵與鏑之回轉磁化率不同,俱有相當大的自旋偏極性 (凈自旋),Dy6 Fe23之每個原子平均約有0.4 個偏極化電子,這種方法可視為徽觀的磁屏蔽法。Dy6 Fe23之補償溫度 (凈磁為零時之溫度) 接近室溫,故凈磁不大。將凈磁以軟鐵做的圓柱殼包住,再以鋁殼包住。鋁殼之外,以經氫氣退火過的μ-金屬包之,這樣可以將漏磁降至 30mG 左右,在此之外再以鋁殼包住,再以氫退火過之μ-金屬包住形成,經過如此2 層μ-金屏蔽即可作為試驗用的偏極化體。磁屏蔽後之偏極化試驗體,其凈磁小於3mG.大小偏極化試驗體間之磁作用力小於其萬有引力之萬分之二。我們使用的卡文地西型式 (Cavendish-type) 之扭稱,其靈敏度比大小偏極化試驗體間萬有引力之萬分之一大。然而受限於環境 (如:溫度變化之不能修正部份,振動之影響等) 我們在5 月及6 月間所得到自旋異常作用力對磁偶極力的比值是 (0.04±1.42)×10-12,由此結果顯示自旋異常作用力要小於由大小試體間偏極化電子磁偶極力的 1.5×10-12 倍,我們將以此結果和一些基本粒子理論 (如:Axion 理論、Axi-al Photon 理論及 Arion理論) 之預測做比較。

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