Neutronenreflektometrie

Die Neutronenreflektometrie ist eine analytische Methode zur Untersuchung von Grenzflächen und dünnen Schichten. Dazu werden Neutronen auf eine Grenzfläche gestrahlt und dort gestreut. Die gestreuten Neutronen werden detektiert und ausgewertet.

Das Grundprinzip ist daher vergleichbar mit anderen reflektometrischen Methoden wie der Röntgenreflektometrie oder der Ellipsometrie, die jedoch auf der Reflexion elektromagnetischer Strahlung basieren.

Die Methode eignet sich für die Gewinnung von Informationen über die Oberfläche oder die Grenzfläche einer Festkörperschicht oder eines ‑schichtsystems bis zu einer Tiefe von 150 nm. Besonders Materialien mit magnetischen Eigenschaften lassen sich gut untersuchen.

Durch die Tiefenabhängigkeit der mittleren Neutronen-Streulängendichte ergibt sich ein hohes Auflösungsvermögen von etwa einem Nanometer, so dass sich u. a. Interdiffusion zwischen benachbarten Schichten unterschiedlicher Isotope nachweisen lässt. Diese „Isotopensensitivität“ gründet darauf, dass Neutronen bevorzugt mit Atomkernen und nicht wie elektromagnetische Strahlung mit der Atomhülle wechselwirken.