На синхроциклотроне ПИЯФ НИЦ КИ создан канала μ-мезонов, который обеспечивает получение пучков сепарированных μ-мезонов обоих знаков в диапазоне импульсов 29÷150 МэВ/c с интенсивностью на уровне 10⁴÷10⁵ част.×см^-2×с^-1.

Схема тракта μ - канала

Параметры пучков

Состав пучков  μ-канала при настройке основного магнита на  Р=200 MeV/c

На µ-канале создана µSR-установка для исследования магнитных свойств материалов и изучения фазовых состояний с помощью µSR-метода. Установка позволяет проводить µSR-исследования на образцах с поперечными размерами, вписывающимися в окружность диаметром 2 ÷ 5 см и толщиной по пучку ≥ 4 г/см² в диапазоне температур 10 ÷ 300 К со стабильностью температуры в данном интервале ± 0,1 К.

На установке можно проводить исследования как в нулевом магнитном поле, компенсируя рассеянные поля кольцами Гельмгольца до уровня ~ 0,05 Гс, так и во внешнем магнитном поле (поперечном или продольном)   в   диапазоне 5 Гс ÷ 1,5 кГс.

Однородность внешних магнитных полей в объеме 200 см³  не хуже  10^-4; что позволяет вести измерения при скоростях релаксации не менее 0,005 мкс^-1. Измерения на меди показали, что скорость релаксации спинов мюонов λ составляет 0,0053(31) мкс^-1, что приемлемо для µSR-исследований.

Фотография μSR-установки

Научная программа исследований материалов на пучках поляризованных мюонов

1. Магнетизм в материалах с памятью формы.
2. Сплавы со случайным конкурирующим взаимодействием.
3. Исследование геликоидальных магнетиков.
4. Взаимодействие ферроэлектричества и ферромагнетизма:
   1. исследование редкоземельных манганитов и манганатов;
   2. исследование легированных манганитов;
   3. исследование мультиферроиков с близкими температурами магнитного и сегнетоэлектрического упорядочения;
   4. исследование редкоземельных ортоферритов RFeO₃;
   5. исследование мультиферроиков- полупроводников R_(1-х)Ce_xMn₂O₅;

5. Исследование наноструктурных материалов: (например феррожидкости и наноалмазы).
6. Исследование сегнетомагнитных твердых растворов системы (например, (1-x)(Pb Fe_2/3W_1/3)O₃+xPbTiO₃).
7. Тестирование качества изготовления электротехнических сталей.
8. Определение чистоты полупроводниковых материалов.
9. Исследование квадрупольных осцилляций мюония в полупроводниках и изоляторах.
10. Исследование состояния производных аминокислот в водных средах методами µSR и квантовой химии.
11. Исследование хромистых сталей.