Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

o szerokości naturalnej Γ ≈ 10 -5 - 10 -10 eV, o niezwykle małym rozmyciu ~10 -10 – 10 -15 eV
[130 str. 424]) oraz krótki czas obserwacji ∼10 -8 - 10 -9 s.
Spektroskopia mössbauerowska, z uwagi na specyfikę pomiaru polegającą na badaniu
oddziaływań nadsubtelnych na poziomie atomowym, dostarczać moŜe szczegółowych
informacji odnośnie atomów znajdujących się nie tylko w objętości badanego materiału, lecz
takŜe na jego powierzchni czy teŜ w obszarach międzyfazowych.
Na rysunku 7 pokazano schemat układu doświadczalnego wykorzystywanego do
pomiarów zjawiska Mössbauera w geometrii transmisyjnej. Składa się on z trzech
zasadniczych elementów: źródła promieniowania γ (poruszającego się ruchem oscylacyjnym),
absorbentu w postaci badanej próbki oraz wielokanałowego detektora, rejestrującego
natęŜenie wiązki promieniowania po przejściu przez próbkę. Jako źródło promieniowania γ
wykorzystuje się np. izotop 57 Fe, powstający w wyniku reakcji rozpadu izotopu 57 Co.
źródło
drgań
źródło
promieniowania
γ
detektor
± v
próbka
sterowanie
elektroniczne
gromadzenie
danych
Rys. 7. Układ doświadczalny wykorzystywany do pomiarów Mössbauera w geometrii transmisyjnej.
W eksperymencie rejestrowane jest widmo promieniowania absorbowanego przez próbkę
w funkcji prędkości źródła. Widmo to jest superpozycją wkładu wszystkich faz zawierających
Ŝelazo, które występują w próbce. Identyfikacja tych faz (chemicznych i magnetycznych)
moŜliwa jest w oparciu o parametry nadsubtelne widma: (i) przesunięcie izomeryczne δ,
(ii) rozszczepienie kwadrupolowe ∆E Q oraz (iii) pole nadsubtelne H HF .
Ad. (i): Przesunięcie izomeryczne δ jest parametrem charakterystycznym
dla elektrycznego oddziaływania monopolowego. Ma ono związek z przesunięciem
poziomów jądrowych wskutek elektrostatycznego oddziaływania ładunku jądra z elektronami
s znajdującymi się w jego przestrzeni. Przesunięcie to powstaje wtedy, gdy promieniujące
42