穆斯堡尔谱原理及应用110322.ppt

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1、穆斯堡尔谱穆斯堡尔谱原理及其应用原理及其应用主要内容主要内容1 1、穆斯堡尔谱原理、穆斯堡尔谱原理2 2、穆斯堡尔谱的应用、穆斯堡尔谱的应用RudolfMssbauer1929-德国慕尼黑大学，慕尼黑工业大学实验物理学家德国慕尼黑大学，慕尼黑工业大学实验物理学家1961年获得诺贝尔物理学奖年获得诺贝尔物理学奖-因对因对g辐射的共振吸收的研究和发现与此联系的辐射的共振吸收的研究和发现与此联系的穆斯堡尔效应穆斯堡尔效应1929年年1月月31曰出生于德国的慕尼黑。曰出生于德国的慕尼黑。中学时就对物理学发生了兴趣，把余暇时间都用来阅读有关物理学的书籍。中学时就对物理学发生了兴趣，把余暇时间都用来阅读有

2、关物理学的书籍。1948年他进入慕尼黑技术学院物理系，三年后以优异成绩提前毕业。年他进入慕尼黑技术学院物理系，三年后以优异成绩提前毕业。1955年又获得硕士学位。在此期间，他除了进行硕士论文的准备工作之外，年又获得硕士学位。在此期间，他除了进行硕士论文的准备工作之外，还担任该校数学研究所的兼职教师。还担任该校数学研究所的兼职教师。然后，他来到海德堡的马克斯然后，他来到海德堡的马克斯普朗克物理研究所担任研究助理。普朗克物理研究所担任研究助理。1955年至年至1957年在这里完成了博士论文，以后又做了一系列实验研究。年在这里完成了博士论文，以后又做了一系列实验研究。1958年年1月他获得博士学位。

3、月他获得博士学位。1961年应邀成为美国加州理工学院教授。年应邀成为美国加州理工学院教授。1972-1977年任劳厄朗之万研究所所长。年任劳厄朗之万研究所所长。1958年发现了年发现了g辐射的共振吸收中的穆斯堡尔效应。辐射的共振吸收中的穆斯堡尔效应。三年后他获得诺贝尔物理学奖时只有三年后他获得诺贝尔物理学奖时只有32岁。岁。原理原理1、多普勒效应、多普勒效应:如一个辐射源相对接收者运动如一个辐射源相对接收者运动,则对接收者而言则对接收者而言,辐辐射波长射波长(频率、能量频率、能量)随二者的相对运动方向与速度而变化：随二者的相对运动方向与速度而变化：E=VE/CE-射线能量的变化；射线能量的变化

4、；E-射线能量射线能量V-速度速度l2、同质异能核同质异能核l(1)电荷数与质量相同但能态不同的核，电荷数与质量相同但能态不同的核，如：如：Fe,Fe2+,Fe3+。l(2)如用放射性核如用放射性核57Fe为标样，它发出能量为标样，它发出能量为为A=hv的的射线；（射线；（射线是不稳定的原子射线是不稳定的原子核从能量较高的激发态跃迁到能量较低的核从能量较高的激发态跃迁到能量较低的能级或基态时，放出的电磁波）能级或基态时，放出的电磁波）l含铁样品中含铁样品中Fe的能级差为的能级差为B；l设设E=A-Bl(3)当标样相对含铁样品运动，则样品接受当标样相对含铁样品运动，则样品接受的的射线能量为射线能

5、量为hv+/-E；l(4)当速度达到某值，当速度达到某值，使：使：lB=hv+/-E=A+/-VE/C；则形成共振吸收，则形成共振吸收，就得到就得到Mossbauer谱。谱。3、穆斯堡尔效应的发现穆斯堡尔效应的发现l1956年，年，27岁的穆斯堡尔岁的穆斯堡尔(RudolphL.Mossbaure)攻读博士学位，致力于有关攻读博士学位，致力于有关射线共振吸收的研究。射线共振吸收的研究。发现了穆斯堡尔效应：无反冲的发现了穆斯堡尔效应：无反冲的发射和其共振吸发射和其共振吸收现象收现象。穆斯堡尔谱学的基础是放射性原子核发出光子，穆斯堡尔谱学的基础是放射性原子核发出光子，这些光子被吸收体中的同种原子核

6、共振吸收。由于这些光子被吸收体中的同种原子核共振吸收。由于吸收体化学组成或晶体结构不同，发射或吸收的光吸收体化学组成或晶体结构不同，发射或吸收的光子能量会有细微变化。利用穆斯堡尔效应可以测量子能量会有细微变化。利用穆斯堡尔效应可以测量出这种变化，从而得到有用的信息。出这种变化，从而得到有用的信息。穆斯堡尔谱学的特点：穆斯堡尔谱学的特点：1穆斯堡尔谱具有极高的能量分辨本领，穆斯堡尔谱具有极高的能量分辨本领，很容易很容易探测出原子核能级的变化。探测出原子核能级的变化。2利用穆斯堡尔谱可以方便地研究原子核与其周利用穆斯堡尔谱可以方便地研究原子核与其周围环境间的超精细相互作用围环境间的超精细相互作用，

7、可以灵敏地获，可以灵敏地获得原子核周围的物理和化学环境的信息。得原子核周围的物理和化学环境的信息。穆斯堡尔效应的发现穆斯堡尔效应的发现19571957年，德国年，德国2727岁的年轻科学家穆斯堡尔在做博士论文的实验工岁的年轻科学家穆斯堡尔在做博士论文的实验工作中，作中，发现了原子核对发现了原子核对 射线的无反冲共振吸收射线的无反冲共振吸收，这种效应后这种效应后来以他的名字命名，叫做穆斯堡尔效应。来以他的名字命名，叫做穆斯堡尔效应。射线射线基态基态激发态激发态放射源放射源吸收体吸收体E0Eg射射线线是是一一种种强强电电磁磁波波，它它的的波波长长比比X射射线线还还要要短短，一一般般波波长长0001

8、纳纳米米。在在原原子子核核反反应应中中，当当原原子子核核发发生生、衰衰变变后后，往往往往衰衰变变到到某某个个激激发发态态，处处于于激激发发态态的的原原子子核核仍仍是是不不稳稳定定的的，并并且且会会通通过过释释放放一一系系列列能能量量使使其其跃跃迁迁到到稳稳定定的的状状态态，而而这这些些能能量量的的释释放放是是通通过过射线辐射来实现的，这种射线就是射线辐射来实现的，这种射线就是射线。射线。射射线线具具有有极极强强的的穿穿透透本本领领。人人体体受受到到射射线线照照射射时时，射射线线可可以以进进入入到到人人体体的的内内部部，并并与与体体内内细细胞胞发发生生电电离离作作用用，电电离离产产生生的的离离子

9、子能能侵侵蚀蚀复复杂杂的的有有机机分分子子，如如蛋蛋白白质质、核核酸酸和和酶酶，它它们们都都是是构构成成活活细细胞胞组组织织的的主主要要成成份份，一一旦旦它它们们遭遭到到破破坏坏，就就会会导导致致人人体体内内的的正正常常化化学学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。穆斯堡尔谱的产生穆斯堡尔谱的产生v 如果入射的如果入射的光子能量和吸收体中的某原子核的能级跃迁光子能量和吸收体中的某原子核的能级跃迁能量相等，这种能量的能量相等，这种能量的光子就会被吸收体共振吸收。光子就会被吸收体共振吸收。v 若要测得共振吸收的能量的大小，必须发射一系列不同若要测得共振吸收的能量的

10、大小，必须发射一系列不同能量的能量的光子。光子。v 但是一般放射源发射的只是具有某一、二种能量的但是一般放射源发射的只是具有某一、二种能量的光子，光子，这是不能形成穆斯堡尔谱的，但通过源和吸收体之间的相对这是不能形成穆斯堡尔谱的，但通过源和吸收体之间的相对运动多普勒效应，可得到一系列不同能量的运动多普勒效应，可得到一系列不同能量的光子。光子。v 这种经过吸收体后的这种经过吸收体后的射线计数和多普勒速度射线计数和多普勒速度(代表代表光子光子的能量）之间的关系就是穆斯堡尔谱。的能量）之间的关系就是穆斯堡尔谱。理理论论上上，当当一一个个原原子子核核由由激激发发态态跃跃迁迁到到基基态态，发发出出一一个

11、个射射线线光光子子。当当这这个个光光子子遇遇到到另另一一个个同同样样的的原原子子核核时时，就就能能够够被被共共振振吸吸收收。但但是是实实际际情情况况中中，处处于于自自由由状状态态的的原原子子核核要要实实现现上上述述过过程程是是困困难难的的。因因为为原原子子核核在在放放出出一一个个光光子子的的时时候候，自自身身也也具具有有了了一一个个反反冲冲动动量量，这这个个反反冲冲动动量量会会使使光光子子的的能能量量减减少少。同同样样原原理理，吸吸收收光光子子的的原原子子核核光光子子由由于于反反冲冲效效应应，吸吸收收的的光光子子能能量量会会有有所所增增大大。这这样样造造成成相相同同原原子子核核的的发发射射谱谱

12、和和吸吸收收谱谱有有一一定定差差异异，所所以以自自由由的的原原子子核核很很难难实实现现共共振振吸吸收收。迄迄今今为为止止，人人们们还还没没有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。1957年年底底，穆穆斯斯堡堡尔尔提提出出实实现现射射线线共共振振吸吸收收的的关关键键在在于于消消除除反反冲冲效效应应。如如果果在在实实验验中中把把发发射射和和吸吸收收光光子子的的原原子子核核置置于于固固体体晶晶格格中中，那那么么出出现现反反冲冲效效应应的的就就不不再再是是单单一一的的原原子子核核，而而是是整整个个晶晶体体。由由于于晶晶体体的的质质量量远远远远大大于于

13、单单一一的的原原子子核核的的质质量量，反反冲冲能能量量就就减减少少到到可可以以忽忽略略不不计计的的程程度度，这这样样就就可可以以实实现现穆穆斯斯堡堡尔尔效效应应。实实验验中中原原子子核核在在发发射射或或吸吸收收光光子子时时无无反反冲冲的的概概率率叫叫做做无无反反冲冲分分数数f，无无反反冲冲分分数数与与光光子子能能量量、晶晶格格的的性性质质以以及环境的温度有关。及环境的温度有关。穆斯堡尔谱参数穆斯堡尔谱参数超精细相互作用超精细相互作用由于原子核存在于由原子的壳层电子和邻近配位体的电荷由于原子核存在于由原子的壳层电子和邻近配位体的电荷所产生的电磁场中，原子核本身带正电荷和各种核矩，因所产生的电磁场

14、中，原子核本身带正电荷和各种核矩，因此核和核所处的电场和磁场之间存在着相互作用，这种作此核和核所处的电场和磁场之间存在着相互作用，这种作用十分微弱，称为超精细相互作用。用十分微弱，称为超精细相互作用。需要考虑以下三种主要的超精细相互作用：需要考虑以下三种主要的超精细相互作用：n1 同质异能位移（化学位移同质异能位移（化学位移I.s 或或）n2 四极分裂四极分裂n3 磁超精细分裂磁超精细分裂同质异能移（化学位移）穆斯堡尔谱参数同质异能移（化学位移）穆斯堡尔谱参数激发态激发态基态基态 一般情况下，源和吸收体中的穆斯堡尔原子核的环境不同，一般情况下，源和吸收体中的穆斯堡尔原子核的环境不同，所以吸收体

15、相对源出现了一个能量差值，记做所以吸收体相对源出现了一个能量差值，记做 EaEg=EaEg 同质异能移主要取决于核位置处的电子电荷密度，这与穆同质异能移主要取决于核位置处的电子电荷密度，这与穆斯堡尔原子核周围的电子配位状态有关，斯堡尔原子核周围的电子配位状态有关，因此同质异能移可提因此同质异能移可提供化学键、价态和配位基的有关信息。供化学键、价态和配位基的有关信息。1如果激发态核半径与基态核半径不等，则如果激发态核半径与基态核半径不等，则化学位移化学位移可可以不为零，而与这个穆斯堡尔原子核周围电子配置情以不为零，而与这个穆斯堡尔原子核周围电子配置情况有关，所以根据况有关，所以根据可以得到化学键

16、性质、价态、氧可以得到化学键性质、价态、氧化态、配位基的电负性等化学信息。化态、配位基的电负性等化学信息。2如果放射源中穆斯堡尔原子所处的化学状态和吸收体如果放射源中穆斯堡尔原子所处的化学状态和吸收体完全相同，则完全相同，则化学位移化学位移总是为零，所得谱线共振吸收总是为零，所得谱线共振吸收最大处即是谱仪零速度处。最大处即是谱仪零速度处。3 可正可负。可正可负。为为正，说明从放射源到吸收体在核处的正，说明从放射源到吸收体在核处的电子电荷密度是增加的，原子核体积减小；电子电荷密度是增加的，原子核体积减小；为为负，负，说明从放射源到吸收体在核处的电子电荷密度是减小说明从放射源到吸收体在核处的电子电

17、荷密度是减小的，原子核体积增加。的，原子核体积增加。4以以不不同同基基态态的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱源源去去测测量量同同一一吸吸收收体体的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱时时，所所得得化化学学位位移移不不同同。所所以以通通常常需需要要说说明这种明这种化学位移化学位移是相对于何种标准吸收体而言。是相对于何种标准吸收体而言。5当当穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱原原子子处处于于不不同同价价态态和和不不同同自自旋旋状状态态时时，原则上有不同的原则上有不同的化学位移化学位移。6化化学学位位移移决决定定谱谱线线中中心心的的位位置置移移动动，但但不不是是唯唯一一的的决决定定因因素素，温温度度效效应应与与化化学学位位移移叠叠加加在

18、在一一起起决决定定谱谱线中心的位置。线中心的位置。电电四极分裂距穆斯堡尔谱参数四极分裂距穆斯堡尔谱参数I=3/2I=1/2 当电场梯度不为零的时候，而原子核电荷分布不是球对称当电场梯度不为零的时候，而原子核电荷分布不是球对称的时候（即具有电四极距），就有电四极相互作用。电四极的时候（即具有电四极距），就有电四极相互作用。电四极相互作用使得简并能级部分消除，因此出现超精细分裂。相互作用使得简并能级部分消除，因此出现超精细分裂。电四极分裂可以给出有关键的性质、分子和电子的结构。电四极分裂可以给出有关键的性质、分子和电子的结构。虽然原子核的形状接近球形，但多数核是虽然原子核的形状接近球形，但多数核是

19、轴对称的椭球形。因此用电四极矩轴对称的椭球形。因此用电四极矩Q来表征来表征核电荷分布偏离球对称的程度。核电荷分布偏离球对称的程度。可可以以证证明明，如如果果原原子子核核电电荷荷分分布布是是球球对对称称的的，则则Q0;若若原原子子核核电电荷荷分分布布非非球球对对称称的的，则则Q0，外外电电场场和和原原子子核核的的电电四四极极矩矩之之间间的的相相互互作作用用将将引引起起能能量量的的变变化化，使使能能级级分分裂裂，出出现现两两个个亚亚能能级级，在在谱谱线线上上可可观观察察到到两两条条特特征征谱谱线线。两两峰峰之之间间的的距距离离叫叫四四极极矩矩分分裂裂，两两峰峰的的中中心心相相对对零零速速度度是化学

20、位移是化学位移。例如 57Fe四极矩分裂是穆斯堡尔谱的一个重要参数，它与四极矩分裂是穆斯堡尔谱的一个重要参数，它与原子的对称性关系很大，表面原子相对本体原子原子的对称性关系很大，表面原子相对本体原子有较低的对称性，因而有较大的电场强度，根据有较低的对称性，因而有较大的电场强度，根据这个差别可以区分这两种不同原子。这个差别可以区分这两种不同原子。表面化学吸附物质的存在可以改变电场梯度，而表面化学吸附物质的存在可以改变电场梯度，而这又与化学吸附键的强度以及化学吸附物质相对这又与化学吸附键的强度以及化学吸附物质相对于表面原子的位置有关。因此，测量表观四极分于表面原子的位置有关。因此，测量表观四极分裂

21、的大小变化，可以提供表面状况的信息。裂的大小变化，可以提供表面状况的信息。四极矩分裂四极矩分裂Qs的意义：的意义：磁超精细分裂磁超精细分裂(Zeamanneffects)在原子核处常常存在有核外电子形成的磁场在原子核处常常存在有核外电子形成的磁场H，可使核可使核能级进一步分裂，又叫核塞曼效应。能级进一步分裂，又叫核塞曼效应。综上所述，可得到下图：具有穆斯堡尔效应的化学元素具有穆斯堡尔效应的化学元素q目前，发现具有穆斯堡尔效应的化学元素（不包括铀后元素）只有目前，发现具有穆斯堡尔效应的化学元素（不包括铀后元素）只有4242种，种，8080多种同位素的多种同位素的100100多个核跃迁。多个核跃迁

22、。q大多数的要在低温下才能观察到，只有大多数的要在低温下才能观察到，只有57Fe的的14.4kev14.4kev和和119Sn的的23.8kev23.8kev核跃迁在室温下有较大的穆斯堡尔效应的几率。核跃迁在室温下有较大的穆斯堡尔效应的几率。广泛研究广泛研究较难研究较难研究很难研究很难研究穆斯堡尔源穆斯堡尔源穆斯堡尔源穆斯堡尔源将穆斯堡尔原子的母核核素通过一定方式嵌入将穆斯堡尔原子的母核核素通过一定方式嵌入将穆斯堡尔原子的母核核素通过一定方式嵌入将穆斯堡尔原子的母核核素通过一定方式嵌入某种基体中制成，最重要的穆斯堡尔源是某种基体中制成，最重要的穆斯堡尔源是某种基体中制成，最重要的穆斯堡尔源是某

23、种基体中制成，最重要的穆斯堡尔源是5757Co,Co,它衰变得到它衰变得到它衰变得到它衰变得到5757FeFe的的的的14.41keV14.41keV穆斯堡尔跃穆斯堡尔跃穆斯堡尔跃穆斯堡尔跃迁。下表是迁。下表是迁。下表是迁。下表是5757CoCo穆斯堡尔源所发出的辐射能量。穆斯堡尔源所发出的辐射能量。穆斯堡尔源所发出的辐射能量。穆斯堡尔源所发出的辐射能量。样品样品样品样品(吸收体吸收体吸收体吸收体)的制备的制备的制备的制备数据处理数据处理一次往复运动得到一一次往复运动得到一个实验数据，为得到个实验数据，为得到精确的穆斯堡尔参数，精确的穆斯堡尔参数，必须用计算机分析，必须用计算机分析，最常用的是

24、将穆斯堡最常用的是将穆斯堡尔仪测量得到的数据尔仪测量得到的数据按洛仑兹线型进行拟按洛仑兹线型进行拟合。合。穆斯堡尔谱的应用范围穆斯堡尔谱的应用范围1 1、穆斯堡尔谱鉴定物质结构、穆斯堡尔谱鉴定物质结构2 2、验证广义相对论和测微小振动、验证广义相对论和测微小振动3 3、磁性和磁性相变的研究、磁性和磁性相变的研究4 4、化学配位及催化机理的研究、化学配位及催化机理的研究5 5、研究铁固溶体的相结构、研究铁固溶体的相结构q 穆斯堡尔谱广泛应用于物理、化学、材料科学、冶金学、穆斯堡尔谱广泛应用于物理、化学、材料科学、冶金学、生物学和医学、地质学、矿物和考古等领域。生物学和医学、地质学、矿物和考古等领

25、域。穆穆斯斯堡堡尔尔效效应应是是原原子子核核无无反反冲冲的的射射线线的的发发射射和和吸吸收收，在在本本质质上上也也是是一一种种核核磁磁共共振振。它它可可以以用用来来研研究究原原子子核核与与核核外外环环境境的的超超精精细细相相互互作作用用，从从而而分分析析物物质质的的微微观观结结构构。原原子子核核外外的的环环境境影影响响原原子子核核的的超超精精细细能能级级，进进而而影影响响穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱。因因此此，研研究究穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱可可以以得得到到原原子子核核的的超超精精细细场场(内内场场)、原原子子的的价价态态、对对称称性性等等方方面面的的数数据据。在在固固体体物物理理、生物、化学等领域有着广

26、泛的应用。生物、化学等领域有着广泛的应用。对于表示磁性材料的特征来说，穆斯堡尔谱学有相对于表示磁性材料的特征来说，穆斯堡尔谱学有相当普遍的应用，其中包括对固态物相的鉴定。当普遍的应用，其中包括对固态物相的鉴定。如如果果材材料料不不止止一一种种含含铁铁的的相相。那那么么每每一一种种相相都都对对应应他他自自己己的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱。可可与与已已知知相相的的穆穆斯斯堡堡尔尔标标准准谱谱相相比比较较。这这与与采采用用X射射线线衍衍射射图图样样分分析析的的方方法法是是一一致致的的。当当然然，穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱学学在在这这方方面面的的应应用用远远不不及及X射射线线衍衍射射那那样样普普遍遍。但但穆穆斯

27、斯堡堡尔尔效效应应的的灵灵敏敏度度高高，可可以以检检测测到到有有些些X射线检测不出来的第二相射线检测不出来的第二相。相成分的分析相成分的分析另另一一种种方方法法，是是用用最最小小二二乘乘法法，用用洛洛仑仑兹兹拟拟合合实实验验谱谱线，从而获得材料中各种成分的情况。线，从而获得材料中各种成分的情况。例例如如：联联系系到到月月岩岩样样品品的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱学学的的研研究究，制制备备了了含含有有少少量量Fe3+和和Mg2+的的钛钛铁铁矿矿样样品品。在在这这些些固固溶溶体体系系统统中中，为为了了得得到到单单相相材材料料，必必须须使使用用很很低低的的氧氧分分压压，如如果果氧氧分分压压太太高高，则则将

28、将得得到到FeTiO5-(Fe,Mg)Ti2O5固固溶溶体体系系统统中中的的第第二二种种相相。当当温温度度为为1200摄摄氏氏度度和和处处于于较较低低真真空空条条件件下下所所烧烧结结的的样样品品的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱如如下下页页图图1所所示示。两两条条强强的的共共振振线线是是由由FeTiO3中中的的Fe3+形形成成的的。由由铁铁板板钛钛矿矿(Fe2TiO5)结构中的结构中的Fe2+形成的吸收线也是十分清楚地。形成的吸收线也是十分清楚地。要要得得到到真真正正的的单单相相材材料料，必必须须把把样样品品在在1200摄摄氏氏度度、大大约约10-8托托的的真真空空中中烧烧结结。图图2示示出出在在这这样

29、样条条件件下下样样品品的的穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱，成成分分为为FeTiO3，用用最最小小二二乘乘法法，把把这这个个谱谱用用洛洛伦兹型拟合，可看出，没有第二种物相痕迹伦兹型拟合，可看出，没有第二种物相痕迹.通通过过确确定定超超精精细细参参量量和和温温度度之之间间的的关关系系，常常常常可可以以确确定定相相变变。例例如如，在在晶晶体体结结构构或或原原子子占占位位对对称称性性较较低低的的情情况况下下，也也常常常常出出现现相相当当大大的的电电四四极极矩矩效效应应。根根据据实实验验谱谱线线可可以以求求出出电电四四极极相相互互作作用用能能EQ，当当EQ随随温温度度出出现现突突变变时时，可可以以确确定定在在这这

30、个个温温度度晶体结构发生了改变。晶体结构发生了改变。相变相变在在固固溶溶体体和和化化合合物物中中，同同种种原原子子或或离离子子可可能能占占据据几几种种晶晶位位。如如在在柘柘榴榴石石铁铁氧氧体体中中，Fe3+离离子子可可能能占占据据八八面面体体位位置置和和四四面面体体位位置置。确确定定该该原原子子或或离离子子在在不不同同晶晶位位中中的占有率对研究磁性材料具有很大意义。的占有率对研究磁性材料具有很大意义。若若所所有有的的点点阵阵具具有有同同样样的的无无反反冲冲分分数数f，那那么么，某某一一相相的的谱谱线线分分量量的的总总强强度度（谱谱线线面面积积）应应该该与与其其中中元元素素的的含含量量成成正正比

31、比。因因此此，只只要要分分别别计计算算出出对对应应不不同同晶晶位位的的谱谱线的面积，就可以得到该原子或离子的晶位占有率。线的面积，就可以得到该原子或离子的晶位占有率。确定晶位的分布确定晶位的分布穆穆斯斯堡堡尔尔谱谱方方法法的的主主要要特特点点是是：分分辨辨率率高高，灵灵敏敏度度高高，抗抗干干扰扰能能力力强强，对对试试样样无无破破坏坏，实实验验技技术术较较为为简简单单，试试样样的的制制备备技技术术也也不不复复杂杂，所所研研究究的的对对象象可可以以是是导导体体、半半导导体体或或绝绝缘缘体体，试试样样可可以以是是晶晶体体或或非非晶晶体体态态的的体体材材料料、薄薄膜膜或或固固体体的的表表层层，也也可可

32、以以是是粉粉未未、超超细细小小颗颗粒粒，甚甚至至是是冷冷冻冻的的溶溶液液，范范围围之之广广是是少少见见的的。主主要要的的不不足足之之处处是是：只只有有有有限限数数量量的的核核有有穆穆斯斯堡堡尔尔效效应应，且且许许多多还还必必须须在在低低温温下下或或在在具具有有制制备备源源条条件件的的实实验验室室内内进进行行，使使它它的的应应用用爱爱到到较较多多的的限限制制，事事实实上上，目目前前只只有有57Fe和和119Sn等等少少的的穆穆斯斯堡堡尔尔核核得得到到了了充充分分的的应应用用。即即使使如如此此，它它仍仍不不失失为为固固体体物物理理研研究究的的重重要要手手段段之之一一，在在有有些些场场合合甚甚至至是

33、是其其他他手手段段不不能能取取代代的的，并并且且随随着着实实验验技技术术的的进进一一步步开开发发，可可以以预预期期，它它将将不不断断地地克克服服其局限性，在各研究领域发挥更大的作用。其局限性，在各研究领域发挥更大的作用。穆穆斯斯堡堡尔尔效效应应不不仅仅在在研研究究磁磁性性物物质质方方面面有有着着广广泛泛的的应应用用，同同时时在在很很多多新新兴兴和和边边缘缘科科学学的的研研究究中中发发挥挥着着积积极极和和重重要要的的作作用用。穆穆斯斯堡堡尔尔效效应应之之所所以以有有如如此此广广泛泛的的应应用用，是是由由于于它它具具有有高高达达10-8以以上上的的能能量量分分辨辨率率，可可以以探探测测原原子子核核及及其其周周围围环环境境之之间间的的超超精精细细相相互互作作用用信信息息，因因此此，是是研研究究物物质质微微观观结结构构及及其其微微小小变变化化的的有有力工具。力工具。布拉格方程及其意义布拉格方程及其意义 衍射强度衍射强度结构因子结构因子 物相分析物相分析(定性和定量定性和定量)的基本原理和方法的基本原理和方法 X射线衍射、电子衍射和中子衍射的联系与区别射线衍射、电子衍射和中子衍射的联系与区别 简单结构分析，指标化和晶胞参数的计算简单结构分析，指标化和晶胞参数的计算 穆斯堡尔谱原理和穆斯堡尔谱参数穆斯堡尔谱原理和穆斯堡尔谱参数总结和复习总结和复习