Физика конденсированного состояния

В настоящее время более 90% выведенных пучков нейтронов используются для исследований конденсированных сред, относящихся к широкому спектру научных областей, таких как физика твердого тела, мягкое вещество (сложные жидкости, некристаллические твердые тела, полимеры), химия, молекулярная биология, материаловедения и технических наук. Постоянно появляются новые области исследований. Например, можно отметить возросший в последнее время интерес к строению и свойствам продуктов питания и объектов культурного наследия. За последние годы во всех упомянутых науках появился ряд новых задач, где рассеяние нейтронов может дать очень полезную информацию о структуре и динамике. Практически каждое новое явление и новый материал (особенно в физике твердого тела) исследуется нейтронами на самой ранней стадии исследований.

Чувствительность нейтронов к магнитной структуре и изотопному контрасту дает гораздо больше информации по сравнению с рентгеновскими лучами.

В последние десятилетия акцент современных исследований сместился в сторону изучения мягкой материи с попытками исследовать живую материю. Живое вещество – самый сложный и интересный объект для современной науки. Живые системы обладают рядом специфических особенностей. У них долгоживущие, медленно релаксирующие структуры, далекие от равновесия; другим важным свойством является необратимость многих процессов. Изучая мягкую материю, мы можем исследовать некоторые особенности живой материи, такие как кинетика, структурная иерархия, самосборка.

Нейтроны позволяют нам «перекинуть мосты» от твердой материи к мягкой, а затем и к живой.

Будучи системой с бесконечным числом степеней свободы, конденсированная материя является постоянным источником новых явлений. С этой точки зрения, основная стратегия любого пользовательского исследовательского центра на базе крупной установки состоит в разработке и создании передовых экспериментальных методик и инструментов. Реализация такой стратегии позволяет нейтронному центру быть готовым к новым вызовам и предлагать ученым из разных исследовательских центров новые возможности для их исследований.