"Neutronen sind Licht. Weil sie so klein und elektrisch neutral sind, durchdringen sie Materie mühelos und können atomare und molekulare Eigenschaften sichtbar machen", erklärt Professor Petry. Der wissenschaftliche Direktor des FRM-II ergänzt: "Ohne Quantenmechanik geht hier gar nichts."
Der Reaktor erzeugt Teilchen - doch die Forscher nutzen ihren Wellencharakter. Es ist der bekannte Doppelcharakter der Teilchenstrahlen, der den Physikern Anfang des 20. Jahrhunderts Kopfzerbrechen bereitete.
"Zunächst enthält das Neutronenlicht, das der Reaktor erzeugt und das wir mit unseren Augen nicht sehen können, ein breites Spektrum unterschiedlicher Wellenlängen. Aus diesem Spektrum filtern wir eine bestimmte Wellenlänge heraus. Dieses Licht besteht nunmehr nur aus einer Wellenlänge, die so groß ist wie typische Atom-oder Moleküldurchmesser. Erst dieses Licht lassen wir auf unsere Probe fallen. Dadurch wird es abgelenkt. Aus dem Winkel, um den es abgelenkt wird, können wir errechnen, welchen Abstand die Atome in der Probe haben. Damit kennen wir die innere Struktur des Materials", sagt Professor Petry.
Ändert sich außerdem die Farbe des Lichtes, mit dem die Probe untersucht wird, dann gibt dies Aufschluß darüber, wie sich die Moleküle der Probe bewegen.
Und noch ein drittes leisten die Neutronen: Obwohl sie selbst elektrisch neutral sind, sind sie gleichwohl kleine Magnete.
Um diese Eigenschaft zu nutzen, muß das Licht, das den Reaktor verläßt, auf eine Wellenlänge verengt werden, und die kleinen Magnete müssen alle gleich ausgerichtet sein. "Trifft das so präparierte Licht auf eine Probe, dann erlaubt die Änderung des Magnetsinns des Lichtes eine Aussage über den Magnetismus des Materials, das wir untersuchen", erläutert der wissenschaftliche Direktor.
Mit Neutronen können somit drei Materialeigenschaften - Struktur, Bewegung und Magnetismus - optimal erforscht werden.
Weitere Informationen : über die Neutronenquelle: www.frm2.tu-muenchen.de
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