Нейтро́нная интерфероме́три́я, экспериментальный метод, применяемый в нейтронной физике для наиболее точных измерений амплитуд рассеяния нейтронов ядрами, а также для измерения малых воздействий на нейтрон физических полей, например гравитационных или электромагнитных. Характеристики амплитуд рассеяния содержат важную информацию о свойствах основных типов взаимодействия (сильного и электромагнитного) нейтронов с ядрами атомов и определяют коэффициенты преломления и поглощения нейтронных волн веществом.

В основе нейтронной интерферометрии лежит явление интерференции когерентных нейтронных волн, пропущенных через области пространства с разными свойствами (через вещество или силовые поля). Пройдя разными путями, такие волны приобретают разные фазы и, складываясь в разных точках пространства, дают интерференционную картину распределения плотности нейтронов в пространстве.

Для наблюдения интерференционной картины используются нейтронные интерферометры, в которых вначале происходит расщепление первоначальной нейтронной волны на две (в двухплечевых интерферометрах) или более когерентные волны, а затем их совмещение. В одно из плеч интерферометра помещают исследуемое вещество либо устройство, создающее магнитное или электрическое поле. В области перекрытия волн, прошедших через разные плечи интерферометра, наблюдается интерференционная картина, регистрируемая детектором нейтронов. Чувствительность интерферометра к взаимодействию нейтрона с веществом или внешним полем крайне высока (относительная погрешность определения амплитуд рассеяния 3·10^–4).

Первый нейтронный интерферометр построен в 1962 г. немецкими физиками Х. Майер-Лейбницем и Т. Шпрингером на основе бипризмы Френеля. Однако пространственное разделение нейтронов за счёт их отклонения призмой было настолько малó, что при помощи этого устройства удалось наблюдать только два порядка интерференции, а попытки измерить коэффициенты преломления оказались безуспешными.

В настоящее время в нейтронной интерферометрии когерентные пучки нейтронов получают с помощью совершенных кристаллов (в основном кремния), используя явление дифракции нейтронов. Интерферометр в простейшем случае представляет собой три пластины (на каждой из которых происходит дифракция нейтронов), вырезанные из цельного монокристалла и соединённые общим основанием. На первом кристалле происходит разделение пучка на два (прямой и дифрагированный), на втором образуются два сходящихся пучка, а третий кристалл играет роль системы щелей, за которой находится детектор. Такие интерферометры позволяют наблюдать многие сотни порядков интерференции. Впервые интерферометр на совершенных кристаллах для рентгеновских лучей был предложен в 1965 г. немецким физиком У. Бонзе и английским физиком М. Хартом. В 1974 г. австрийские физики Г. Раух, В. Треймер совместно с Бонзе экспериментально продемонстрировали, что это устройство может служить и нейтронным интерферометром.

В 1972 г. венгерский физик Ф. Мезеи предложил новый тип нейтронного интерферометра, в котором реализуется эффект спинового эха. В 1986 г. российский физик А. И. Франк предложил т. н. спиновый интерферометр, базирующийся на прецессии Лармора спина в веществе в магнитном поле. В этом случае нет необходимости в пространственном разделении пучков: интерферируют нейтроны в состояниях с разными проекциями спина. Например, при взаимодействии магнитного момента нейтрона с магнитным полем нейтроны с разными проекциями спина приобретают разные кинетические энергии и, следовательно, разные длины волн, а на одинаковом пути – и разные фазы. Интерференция этих состояний приводит к прецессии спина нейтрона. В эксперименте измеряется угол поворота спина.

Для исследований с очень холодными и ультрахолодными нейтронами применяются нейтронные интерферометры на дифракционных и голографических решётках, а также установки с интерференционными фильтрами – нейтронные аналоги оптических интерферометров Фабри – Перо.