Мессбауэра эффект спектры

Оптические методы анализа основаны на измерении характе]5истик оптических свойств вещества (испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление, дифракция, интерференция, поляризация света), проявляющихся при его взаимодействии с элекгромагнитшш излучением. По характеру взаимодействия электромагнитного излуч(шия с веществом оптические методы анализа обычно подразделяют на эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, молекулярный абсорбционный спектральный (спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия), люминесцентный, нефелометрический, турбодиметрический, рефрактометрический, интерферометрическиг поляриметрический анализ, а также спектральный анализ на основе спектров комбинационного рассеяния (раман-эффект) и некоторые другие методы, также использующие взаимодействие электромагнитного поля с веществом — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерная гамма-резонансная спектроскопия (эффект Мессбауэра) и т. д. [c.516]

Анализ интенсивностей мессбауэровского спектра поглощения монокристаллов с квадрупольно расщепленной линией позволяет получать информацию о средне-квадратичных отклонениях резонансного ядра от равновесия (возникающих вследствие тепловых колебаний атома в решетке кристалла), от направления градиента электрического поля на резонансном ядре, а также знак константы квадрупольного взаимодействия. Теоретические основы метода определения таких величин заложены работами [Х.2] и [10]. Согласно этим работам вероятность эффекта Мессбауэра имеет угловую зависимость, являющуюся следствием анизотропии средне-квадратичных отклонений колеблющегося ядра. При этом рассматри- [c.207]

Эффект Мессбауэра заключается в том, что относительная энергия основного и возбужденного состояний ядра атома зависит от электронной плотности около него, В качестве примера рассмотрим у-спектр комплекса Ре[Ре(СК )й), полученного при помощи облучения уквантами от радиоактивного изотопа Ре (рис, 15), На спектре получаются два минимума поглощения. Это связано с тем, что, [c.64]

Ядерные спектры. Эффект Мессбауэра 397 [c.389]

Явление резонансной флюоресценции было предсказано в начале века и осуществлено в оптическом диапазоне спектров. Однако попытки получения аналогичного поглощения при ядерных переходах, сопровождающихся "у-излучением, были безуспешными до 1958 г., когда Мессбауэром был открыт эффект -резонансной флюоресценции. [c.336]

Из приведенных данных следует, что исследование (-резонансных спектров возможно в основном для твердых веществ и при низких температурах. Именно таким образом был впервые обнаружен эффект Мессбауэра. Однако в настоящее время возможно измерение спектров при комнатных температурах, проведены так же исследования жидких образцов. В современной экспериментальной методике наблюдения (-спектров используется эффект Допплера — движение поглотителя — для достижения условий резонанса. Принципиальная схема прибора представлена на рис. 6.60. [c.338]

Когда мессбауэровские ядра вводят в объект исследования, энергии изомерных переходов изменяются в результате взаимодействия их с электронами решетки. Это значит, что энергии переходов в источнике и поглотителе отличаются — спектр ЯГР не наблюдается. Для изменения частоты источника в нужной области Мессбауэр использовал эффект Доплера . При перемещении источника волн относительно поглотителя со скоростью хю частота меняется согласно уравнению [c.192]

Эффект Мессбауэра [1] в настоящее время щироко используется для изучения электронной структуры атомов в кристаллах. Структура мессбауэровских спектров определяется характером распределения электронной плотности вблизи ядер мессбауэровских атомов, в первую очередь распределением плотности электронов валентной оболочки. Поэтому изучение мессбауэровских спектров может дать важную информацию о химических связях. [c.117]

Идентификация валентного состояния железа в структуре цеолитов при термической обработке их в потоке азотно-водородной смеси производилась на основании эффекта Мессбауэра. В полученных спектрах параметры центрального, наиболее интенсивного квадрупольного дублета характерны для ионов высокоспинового Ге " в октаэдрической координации. Несколько уширенный квадрупольный дублет ионов Ге " указывает на протекание реакции восстановления и на изменение координационного окружения ионов железа в процессе прогрева цеолита в азотно-водородной смеси. Наряду с квадрупольными дублетами, обязанными ионам Ге " и Ге " ", в спектре наблюдается секстет магнитной сверхтонкой структуры металлического железа. Содержание металлической фазы в общем количестве продуктов превращений железа составляет приблизительно 25%. [c.171]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

Следует, конечно, иметь в виду, что в таких явлениях, как эффект Мессбауэра или рассеяние нейтронов, вклад истинных локальных колебаний более резко выделен и, вообще говоря, по величине больше, чем вклад квазилокальных колебаний (приведенный к одинаковой частоте). Однако в том случае, когда основной интерес представляет область низких частот (например, при изучении влияния относительно очень тяжелых примесей на свойства кристалла), квазилокальные колебания не имеют конкурентов , поскольку у низкочастотной границы акустического спектра невозможно появление локальных колебаний. [c.225]

Улучшение отношения сигнал/шум. В [861 описано использование принципиальных узлов цифровой ЭВМ для длительного усреднения спектров ЭПР и повышения таким путем отношения сигнал/шум. Был использован многоканальный амплитудный анализатор [143]. Амплитудные анализаторы такого типа широко используются в физических экспериментах при измерении времени пролета нейтронов [142], в масс-спектрометрии [11], в экспериментах с использованием эффекта Мессбауэра [135] в биоэлектрических исследованиях [36, 37]. [c.531]

Вследствие очень малой ширины ядерных переходов эффект Мессбауэра весьма чувствителен даже к небольшим изменениям энергии 7-излучения. Поэтому в 7-резонансных спектрах проявляются сравнительно слабые взаимодействия между ядром и орбитальными электронами. Именно влияние электронного окружения на испускание или поглощение 7-излучения при ядерных переходах определяет сверхтонкую структуру 7-резонансных спектров. Почти все применения эффекта Мессбауэра в химии и физике твердого тела основаны на анализе сверхтонкой структуры спектров. [c.246]

Гамильтониан описывает взаимодействие спина ядра с орбитальным и спиновым моментами электронов, а также контактное взаимодействие Ферми, приводящее к появлению эффективного магнитного поля, которое проявляется в эффекте Мессбауэра. м включает в себя также электростатическое взаимодействие с электрическим квадрупольным моментом ядра несмотря на то что это взаимодействие вносит лишь небольшое возмущение в собственные функции основного состояния, оно играет важную роль в спектре Мессбауэра, поскольку связано с градиентом электрического поля. [c.261]

Изучение замещенных ферримагнетиков с помощью эффекта Мессбауэра позволило экспериментально наблюдать такие магнитно-неэквивалентные положения. Оказалось, что параметры мессбауэровских спектров для разных неэквивалентных мест различны. Кристаллохимическая неэквивалентность порождает магнитную неэквивалентность атомов. Прежде всего, было най-депо, что эффективное магнитное поле Яэфф на ядре иона Ре [c.14]

Метод мессбауэровских или у-резонансных спектров получил значительное развитие в течение последних 10—15 лет. Чтобы понять сущность эффекта Мессбауэра, необходимо коротко остановиться на давно известном в оптике явлении резонансного излучения света квантовыми системами, обладающими узкими [c.85]

Интересная особенность этих спектров — заметная асимметрия двух пиков квадрупольного расщепления, которая может быть приписана анизотропии вероятности эффекта Мессбауэра (эффект Гольданского — Карягина) в этих окислах. [c.182]

Большая чувствительность эффекта Мессбауэра к ничтожно малым (/ 10 эВ) изменениям в энергиях резонансно-поглоща-емых у-квантов позволяет в ряде случаев по спектру Мессбауэра установить вид химической связи испускающего или поглощающего атома. [c.234]

При нагревании и обезвоживании а- и -кислот они переходили в новые формы, которые на спектр Мессбауэра и его температурную зависимость влияли так же, как ЗпОг (см. рис. 19). Однако если затруднить процесс полимеризации, укрупнения частиц, выдерживанием кислоты при 0° С или обезвоживанием ее при —15°, температурная зависимость и химические свойства оказываются характерными для свежей а-кислоты. Состав этой новой формы ЗпОг-ЗНгО. Она нацело растворяется в соляной кислоте. Кислота, обезвоженная под вакуумом 10 мм при 0° и 4-20°, дала такую же температурную зависимость эффекта Мессбауэра, как ЗпОг (рис. 20). Старение -кислоты приводит к аналогичным результатам. Поэтому авторы разграничили две формы а- и две формы -оловянных кислот, между которыми и ЗпОг устанавливается следующая связь [c.192]

Книга посвящена физико-химическим методам, применяемым в настоящее время для исследования строения неорганических соединений. Рассматриваются методы ядерного магнитного, ядерного квадрупольного и электронного парамагнитного резонансов, исследования электронных спектров, колебательных и вращательных спектров (в инфракрасной и микроволновой областях и в комбинационном рассеянии), у РбЗонансных спектров (эффект Мессбауэра), масс-спектров, статической магнитной восприимчивости. Изложение методов характеризуется двумя особенностями — солидным теоретическим обоснованием и химической направленностью, что делает эту книгу чрезвычайно полезной для химиков. Очень ценны также приведенные в ней многочисленные упражнения и необходимый справочный материал. [c.235]

Проявляющиеся в эффекте Мессбауэра сверхтонкие взаимодействия могут быть использованы и при изучении многих других вопросов неорганической химии. Так, поскольку значения изомерного сдвига обычно являются характерными для определенного окислительного состояния данного элемента, можно использовать спектры Мессбауэра, например, для идентификации состояния окисления элементов Ъ их твердых соединениях. Это обстоятельство уже было использовано в некоторых интересных геохимических и минералогических исследованиях, например в работах по природным силикатам железа [97], при изучении состава некоторых видов железных метеоритов [98] и т. д. Имеются указания на возможное применение этого эффекта в исследованиях по радиолитическому разложению твердых веществ, где представляет большой интерес идентификация in situ различных состояний окисления, образующихся при действии ионизирующей радиации [99]. [c.288]

Здесь рассмотрены некоторые проблемы, которые представляются особенно актуальными в плане настоящего сборника. Вряд ли можно дать какой-нибудь простой единый рецепт их решения. Но можно думать, что одним из условий успеха является продуманное комплексное сочетание традиционных количественных методов изучения кинетики, термохимии и равновесий хемосорбции с современными физическими методами изучения состава, строения и свойств хемосорбционных соединений. Причем это требуется как для более простых модельных систем, так и особенно для реальных сложных катализаторов, находящихся в реальной среде катализа. Измерения электронных характеристик и спектроскопия адсорбционного состояния, заслун енно занявших видное место на нашем совещании, надо смелее сочетать с применением электронного парамагнитного и ядерного магнитного резонанса предельных разрешений. Там, где это возможно, богатую информацию могут дать мессбауэров-ские спектры, шире следует использовать изотопный обмен и изотопные кинетические эффекты и хроматографические методы. [c.9]

Скорость движения источника относительно поглотителя (в мм1сек или см1сек), при которой наблюдается эффект резонансного поглощения, называется химическим сдвигом (б). Анализ мессбауэровских спектров позволяет оценить характер распределения электронной плотности в соединении, выяснить его строение, установить концентрацию и состояние элементов в рудах и минералах, проследить промежуточные стадии прохождения химических реакций и т. д. Понятно, что эффект Мессбауэра можно наблюдать лишь для изотопов, для которых возможны обусловленные 7-излучением ядерные переходы. [c.180]

Ядерная спектроскопия (7-резонансная С., ГРС, мес-сбауэровская С.) основана на резонансном поглощении у-квантов атомными ядрами, происходящем без потери энергии на отдачу (эффект Мессбауэра). Такое поглощение возможно для ядер, входящих в состав твердых тел, когда импульс отдачи передается решетке и излучающее (поглощающее) ядро не изменяет своего положения в пространстве. В у-спектрах наблюдается линия с частотой, в точности соответствующей энергии 7-перехода, причем ее ширина совпадает с естественной шириной Г соответствующего ядерного уровня. Значения Г для ядерных уровней атома мало отличаются от значений для электронных уровней, однако острота резонанса, характеризуемая отношением Г к разности энергий Д ,у -того и /-того уровней, между к-рыми происходит переход, на четыре порядка меньше. Поэтому у-спектры чрезвычайно чувствительны к малейшим изменениям энергии испускаемых или поглощаемых квантов. Это приводит к тому, что метод ГРС может определять факторы, даже очень слабо влияющие на энергетич. состояние атома, напр, различие в строении внешних электронных оболочек ядер-излу-чателей и ядер-поглотителей (химич. сдвиг) или квад-рупольные расщепления линий для ядер, обладающих собственным квадрупольный моментом. [c.234]

Для наблюдения эффекта Мессбауэра источник и поглотитель смещают друг относительно друга со скоростями в пределах п мм/с. Обычно движется источник излучения. При этом из-за эффекта Доплера в некоторых пределах непрерывно изменяется частота 7-излучения, попадающего на образец. В случае совпадения энергий происходит резонансное взаимодействие 7-кванта с ядром образца, т. е. доплеровский сдвиг линии источника компенсирует сдвиг линии в образце относительно неподвижного образца. Разница в резонансных частотах ядер возникает в разных матрицах из-за различного характера взаимодействий ядра с окружением. Отсюда логично вытекает необходимость применения эталонных веществ для стандартизации параметров ЯГР-спектров. Принято использовать для Ре в этом качестве матрицы нержавеющей стали либо нитропруссида натрия Ыа2ре(СЫ)5ЫО. [c.207]

С другой стороны, в разложении вектора смещения примесного атома по нормальным колебаниям дефектной решетки локальное колебание входит с конечным весом в отличие от колебаний непрерывного спектра, каждое из которых входит с бесконечно малым весом (напомним, что вклад отдельного колебания квазине-прерывного спектра пропорционален lYМ, где N — число атомов в кристалле). Поэтому все эффекты, связанные со смещением примесных атомов или их ближайшего окружения (например, оптические переходы в примесных центрах, эффект Мессбауэра на примесных атомах и подобные), оказываются весьма чувствительными к появлению локальных колебаний. [c.207]

Шульман и Сугано [83] провели полуэмпирический анализ для ферро- и феррициапидов с использованием метода молекулярных орбиталей, который позволил сопоставить данные по эффекту Мессбауэра, спектрам электронного парамагнитного резонанса и оптическим спектрам и объяснить близкие значения изомерных сдвигов железа в этих комплексах. Основная идея этих авторов состояла в попытке подсчета эффективного числа -электронов, которые остаются в атоме железа после образования связей. Это число можно выразить следующим образом [c.277]

Состояние олова в стеклообразных и стеклокристаллических селенидах мышьяка изучалось методом ядерного гамма-резонанса (эффект Мессбауэра) [138]. Результаты обработки спектров ЯГР стекол, стеклокристаллов и поликристаллов в системе As—Se—Sn представлены в табл. 33. [c.97]

Интересным является вопрос о распределении вакансий по А- и В-ыестам в этом феррите. С помощью эффекта Мессбауэра этот вопрос можно исследовать, если удается разрешить линии спектра, относящиеся к А- и В-местам. В случае, когда все вакансии расположены в В-подрешетке, —Рез/з[П1/зРе5/з]04 — отношение интенсивностей мессбауэровских линий для А- и В-подрешеток / // должно быть равно 0,6. При расположении вакансий в А-местах— 1/зРе2/з[Реб/з]04 — отношение 1 /1 = [c.10]

Внимание исследователей привлекло низкое значение магнитного момента этого феррита. Поскольку марганец находится в двухвалентном состоянии (магнитный момент Мп +,. так же как и Ре +, равен 5 , в), то магнитный момент феррита при 0° К ожидается равным 5цв- В то же время магнитные измерения дают меньшую величину момента — от 4,5 до 4,8 лв- Одной из причин такого расхождения может служить наличие в феррите марганца двухвалентных ионов железа (и соответствующего-количества Мп ). Для проверки этой гипотезы была использована методика эффекта Мессбауэра, позволяющая различать ионы Ре + и Ре +. -Резонансный спектр феррита МпРе204 был снят при 7° К в продольном внешнем магнитном поле Но = 55кэ (рис. 3) [11]. Оказалось, что в спектре присутствуют только компоненты, соответствующие ионам Ре + в А- и В-подрешет-ках. Дополнительных пиков, принадлежащих ионам Ре +, обнаружено не было. [c.12]

Интересным объектом исследования является ферромагнитная шпинель СиСггТе4, поскольку эффект Мессбауэра здесь можно наблюдать на изотопе Те , т. е. на ядрах аниона. Спектр ядер Те , полученный при температуре жидкого азота [131], состоял из двух сильно уширенных линий, в результате разложения которых получен шестилинейный зеемановский спектр со значением Я Ге=148 5 кэ. Предполагается, что это магнитное поле на ядрах диамагнитных атомов теллура возникает вследствие спиновой поляризации 5о-электронов Те , воз пикающей за счет ковалентной связи с магнитны.ми катионами. Существование магнитного поля на ядрах Те в шпинели СиСг2Те4 подтверждается также измерениями ЯМР [132], из-которых найдено 180 кэ. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология