穆斯堡爾譜

穆斯堡爾譜

1957年R.穆斯堡爾在實驗中發現:固體中的某些放射性原子核有一定的幾率能夠無反衝地發射γ射線,γ光子攜帶了全部的核躍遷能量。而處於基態的固體中的同種核對前者發射的γ射線也有一定的幾率能夠無反衝地共振吸收。這種原子核無反衝地發射或共振吸收γ射線的現象後來就稱之為穆斯堡爾效應。

穆斯堡爾譜的發現與發展


由於穆斯堡爾效應得到的穆斯堡爾譜線寬Γ與核激發態平均壽命所決定的自然線寬ΓH在同一量級,因而具有極高的能量解析度。以Fe核14.4Kev的躍遷為例,自然線寬ΓH為4.6x10eV,能量解析度約為10的量級(原子發射和吸收光譜的能量解析度在理想情況下可達10的量級),因此它是研究固體中超精細相互作用的有效手段。目前已廣泛在應用於物理學、化學、材料科學、物理冶金學、生物學和醫學、地質學、礦物學和考古學等許多領域,發展成為一門獨立的波譜學----穆斯堡爾譜學。
穆斯堡爾譜方法的主要特點是:解析度高,靈敏度高,抗干擾能力強,對試樣無破壞,實驗技術較為簡單,試樣的製備技術也不複雜,所研究的對象可以是導體、半導體或絕緣體,試樣可以是晶體或非晶體態的體材料、薄膜或固體的表層,也可以是粉末、超細小顆粒,甚至是冷凍的溶液,範圍之廣是少見的。主要的不足之處是:只有有限數量的核有穆斯堡爾效應,且許多還必須在低溫下或在具有製備源條件的實驗室內進行,使它的應用受到較多的限制,事實上,目前只有Fe和Sn等少的穆斯堡爾核得到了充分的應用。即使如此,它仍不失為固體物理研究的重要手段之一,在有些場合甚至是其他手段不能取代的,並且隨著實驗技術的進一步開發,可以預期,它將不斷地克服其局限性,在各研究領域發揮更大的作用。
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