Ядерно-резонансная колебательная спектроскопия - Nuclear resonance vibrational spectroscopy
Ядерно-резонансная колебательная спектроскопия - это основанный на синхротроне метод исследования уровней колебательной энергии . Метод, часто называемый NRVS , специфичен для образцов, которые содержат ядра, которые реагируют на мессбауэровскую спектроскопию , чаще всего железо. В методе используется высокое разрешение, обеспечиваемое синхротронными источниками света, что позволяет разрешить тонкую колебательную структуру, особенно те колебания, которые связаны с положением центра (ов) Fe. Метод широко применяется в задачах биоинорганической химии , материаловедения и геофизики . Новым аспектом метода является возможность определять трехмерную траекторию атомов железа в колебательных модах, обеспечивая уникальную оценку точности предсказания DFT. Другие названия этого метода включают ядерное неупругое рассеяние (NIS), ядерное неупругое поглощение (NIA), ядерно-резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей (NRIXS) и эффект Мёссбауэра с использованием фононов.
Экспериментальная установка
В экспериментальной установке рентгеновские лучи испускаются из пучка частиц с помощью ондулятора; монохроматор с высоким разрешением создает луч с небольшой дисперсией энергии (обычно 1,0 мэВ). Образец облучается фотонами, выбранными вокруг резонанса мессбауэровского изотопа, и для конкретного изотопа предоставляется дополнительная информация. Типичные параметры для экспериментального сканирования: от –20 мэВ ниже резонансной энергии без отдачи до +100 мэВ выше нее. Количество сканирований (часто записываемых в течение 5 секунд каждые 0,2 мэВ) зависит от количества мессбауэровских ядер в образце. Количество фотонов, поглощенных образцом на любой длине волны, измеряется путем регистрации флуоресценции, испускаемой возбужденным атомом, с помощью лавинного фотодиодного детектора . Результирующий необработанный спектр содержит резонанс высокой интенсивности, соответствующий ядерному возбужденному состоянию исследуемого ядра. Для объемных образцов метод определяет естественное содержание 57 Fe. Для многих разбавленных или биологических образцов образец часто обогащен 57 Fe.