穆斯堡爾譜（Mossbauer spectroscopy）是通過穆斯堡爾譜來分析固態(tài)材料中超精細相互作用。穆斯堡爾譜學反應了原子核和其周圍環(huán)境的電或磁的相互作用，能為我們提供物質(zhì)結構等多方面的信息。已被廣泛應用到物理學、化學、材料科學、冶金學、生物學、醫(yī)學、地質(zhì)學、礦物學和考古學等各個領域，并可用來研究非晶材料、固體表面和化學催化、礦物學、化學結構和化學鍵、晶格動力學和相轉(zhuǎn)變、磁性材料和超精細場研究、輻射損傷和離子注入、金屬和合金、電子極化、晶格缺陷等。
接下來鑠思百檢測小編帶大家詳細了解一下穆斯堡爾光譜吧~
穆斯堡爾譜原理
如一個幅射源相對接收者運動，則對接收者而言，幅射波長（頻率、能量）隨二者的相對運動方向與速度而變化：AE=VE/C ；AE-射線能量的變化，E-射線能量，V-速度。（1）電荷數(shù)與質(zhì)量相同但能態(tài)不同的核，如：Fe，F(xiàn)e+，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+，F(xiàn)e6+。（2）如用放射性核57Fe為標樣，它發(fā)出能量為A=hv的γ射線；（γ射線是不穩(wěn)定的原子核從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的能級或基態(tài)時放出的電磁波）含鐵樣品中Fe的能級差為B；設ΔE=A-B。（3）當標樣相對含鐵樣品運動，則樣品接受的γ射線能量為hv+/-AE。（4）當速度達到某值，使：B=hv+/-AE=A+/-VE/C；則形成共振吸收，就得到Mossbauer譜。
穆斯堡爾譜原理
如圖1所示，譜儀主要包括放射源、驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)電機、放大器、傳感器、探測器、前置放大器、單通道、探測器和記錄系統(tǒng)組成。對于不含穆斯堡爾原子的固體，可以通過在所研究對象中人為的引入所需要的某種合適的穆斯堡爾譜核進行研究，即將穆斯堡爾核作為探針進行間接研究。
圖1. 穆斯堡爾譜實驗儀器結構示意圖
穆斯堡爾譜圖橫坐標為放射源的運動速度，單位為mm/s；縱坐標為吸收率（或透射率），為電壓脈沖信號經(jīng)放大、分析而記錄出來。
圖2. 穆斯堡爾譜圖示例
穆斯堡爾譜原理
（4）靈敏度高。由于穆斯堡爾效應對核外化學環(huán)境的變化十分敏感，因此用該法研究固態(tài)物質(zhì)的精細結構及超精細結構時具有極高的靈敏度。（6）分辨率高。57Fe核的γ射線光子共振吸收的分辨率可達1013，可以用來研究原子核與周圍環(huán)境之間的超精細相互作用。（7）抗擾能力強。由于穆斯堡爾效應的發(fā)生對象為特定原子核（如57Fe）的共振吸收，因此穆斯堡爾效應受其他原子核及元素的干擾很小，抗干擾能力很強。（8）研究應用范圍廣。研究對象可以是導體、半導體或絕緣體，也可以是晶態(tài)或非晶態(tài)材料、薄膜或固體的表層，還可以是粉末或凍結溶液。只有有限數(shù)量的核有穆斯堡爾效應，且許多還必須在低溫下或在具有制備源條件的實驗室內(nèi)進行，使它的應用受到較多的限制，事實上，至今只有57Fe和119Sn等少的穆斯堡爾核得到了充分的應用。
穆斯堡爾光譜法測什么呢？
穆斯堡爾譜主要應用
1.穆斯堡爾譜可以簡便地確定某種材料（材料中需含有穆斯堡爾核）是否為非晶態(tài)。由于晶態(tài)材料的穆斯堡爾譜參數(shù)均有確定值，且共振譜線不平滑；非晶態(tài)材料的穆斯堡爾譜參數(shù)是連續(xù)或準連續(xù)分布的，則共振譜較寬。所以所以通過觀察共振譜線的形狀，便可分辨晶態(tài)與非晶態(tài)材料。
2.穆斯堡爾譜可對待測樣品進行定性或定量相分析。穆斯堡爾譜精度和敏感性極高，就算待測樣品變化較小，譜圖也會發(fā)生變化，超精細參數(shù)就會有差異。因此，根據(jù)超精細參數(shù)的差異，可定性分析物相組成。通過待測樣品中不同物相的穆斯堡爾譜的積分強度定量或半定量地確定出各物相在樣品中的比例。3.穆斯堡爾譜可以確定材料的相變溫度 Tm。由于穆斯堡爾譜圖在相變點會產(chǎn)生明顯的不連續(xù)變化，根據(jù)這種變化可以確定物相的相變溫度。穆斯堡爾譜應用領域
1.在物理學上，穆斯堡爾譜可以用來驗證相對論等基本物理原理。
2.在冶金方面，穆斯堡爾譜廣泛用于金屬和合金方面的研究，包括金屬和合金的電子結構、晶體結構、磁性、相變、缺陷和表面等。3.在化學領域中，穆斯堡爾譜可用來研究化合價、化學鍵、分子結構、表面化學和催化等。4.在礦物學中，通過對大約 300多種礦物進行穆斯堡爾譜測試，得到了大約 4000多組礦物的穆斯堡爾譜數(shù)據(jù)。早期，主要用穆斯堡爾譜來確定礦物中鐵的氧化態(tài)、電子組態(tài)和有序-無序分布，礦物的固相反應。近年，已經(jīng)用穆斯堡爾譜來分析礦物成分和四極分裂和內(nèi)磁場之間的關系。5.在生物學上，穆斯堡爾譜可用于分析含鐵的生物聚合物，可用于分析含鐵聚合物的配位情況、電子組態(tài)合動力學特性等。6.在考古方面，穆斯堡爾譜可以從物質(zhì)復雜的結構中后得到信息的選擇性和針對性，對樣品具有無損跟蹤能力。
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