Энциклопедический словарь нанотехнологий - эффект мёссбауэра

Термин

эффект МёссбауэраТермин на английском

M?ssbauer effectСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

мессбауэровская спектроскопияОпределение

явление резонансного поглощения гамма-квантов атомными ядрами без потери энергии на отдачу импульса.Описание

Ядра атомов могут находиться в основном и возбужденном состояниях. Переход ядра из одного состояния в другое сопровождается либо поглощением, либо испусканием гамма-кванта коротковолнового рентгеновского излучения  (Рис.1). Энергия гамма-кванта определяется разностью энергий между основным и возбужденным состояниями ядра атома (ET), энергией отдачи ядра (R ~ 10^-1 эВ для свободных атомов) и допплеровским сдвигом (D), вызванным поступательным движением ядра.

Eиспускания = EТ R± D (энергия гамма-квантов, испускаемых источником)

Eпоглощения = EТ + R ± D (энергия гамма-квантов, поглощаемых образцом)

Условие резонанса достигается тогда, когда испускаемый возбужденным ядром гамма-квант будет поглощен ядром, находящимся в основном состоянии.

 Eиспускания  ? Eпоглощения

Графически такое условие может быть представлено в виде области перекрывания площадей кривых распределения по энергиям испускаемых и поглощаемых квантов (Рис. 2). Вероятность резонансного процесса возрастает, есди ядро-излучатель и ядро-поглотитель фиксированы в жесткой кристаллической решетке. В этом случае при поглощении фотона энергия отдачи превращается в энергию колебаний кристаллической решетки, т.е. отдачу испытывает все твердое тело. Принимая во внимание, что масса тела бесконечно велика по сравнению с массой отдельного атома, энергия отдачи становится пренебрежимо малой (R ~ 10^-4 эВ).

Эффект резонанса, как правило, наблюдается только в твердом теле для ядер стабильных изотопов (их насчитывается около 80), наиболее широкое применение среди которых нашли Fe⁵⁷ и Sn¹¹⁹. Измерения вероятности эффекта Мессбауэра и ее зависимости от температуры позволяют получить сведения об особенностях взаимодействия атомов в твердых телах и колебаниях кристаллической решетки. Благодаря этому мессбауровский эффект широко применяется как метод исследования твердых тел (см. мессбауэровская спектроскопия).

• Стрелецкий Алексей Владимирович, к.х.н.

Разделы

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Приборостроение для наноиндустрии

Метрология, стандартизация и сертификация продукции наноиндустрии (включая методики анализа и испытаний)