Способ определения угловой зависимости среднеквадратичных смещений атомов

(51) ОБРЕТЕН ПИСАНИ ПЬСТВУ АВТОРСКОМ и инсти,В.Вн зотропия аллах олоПисьма в А.П, Каниессбауэра о олова, - с.92-95,схемаента; неделенй атомрагмен а является еления угловой тичных смещено из мессбауэи резонансного ании мессбауэвании данным ловое разрешена конкретном ющий срез моширение диапа ов и упрощени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Алексеевский Н Е, и др, Аниэффекта Мессбауэра в монокриства при низких температурах. -ЖЭТФ 1965, т.2, вып,6, 269 - 274.Алексеевский Н,Е., Кирьяновзотропии вероятности эффекта Мна ядрах Яп в решетке белогПисьма в ЖЭТФ 1969, т,9, вып. 2,Изобретение относится к ядерно-физи ческим методам исследования вещества, а именно к мессбауэровской спектроскопии,Известен метод наблюдения данного геновских измепараметра с помощью рентрений.Недостатком этого менизкая точность.Известен способ опредзависимости среднеквадраний атомов непосредственровских измерений площадпоглощения при использовровского источника.Недостатком исследоспособом является низкое угние, так как для измеренияугле необходим соответствунокристалла.Цель изобретения - расзона исследуемых материалспособа.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОИ ЗАВИСИМОСТИ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫХ СМЕЩЕНИЙ АТОМОВ(57) Использование: физика твердого тела, монокристаллы, текстуры кристаллов, ЯГР- измерения. Сущность изобретения: измеряют прошедшее мессбауэровское излучение через составной образец, состоящий из исследуемого и эталонного изотропного поглотителей. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. На фиг,1 показана устройства для проведения эксперим а фиг.2 - пространственное распр ие среднеквадратичных смещени ов железа в биотите; на фиг.3 - ф т структуры биотита,Устройство содержит источник мессбауэровского излучения 1, коллиматор 2, поглотитель-эталон 3, исследуемый образец 4, детектор 5 излучения.Сущность изобретения заключается в ведении "сэндвича" из исследуемого монокристаллического или текстурированного образца и изотропного эталона, имеющих одинаковый диаметр для перекрытия сечения и, следовательно, находящихся в тождественных условиях в смысле геометрии эксперимента, представленной на фиг.1.Поглотитель-эталон выполнен таким образом, что измерение резонансного поглощения в нем не зависитот направления, Для удобства измерений он имеет одиночную1744612 а их отношение ЯО п( ) (ф (О)Яэ(0) пэ(О)э(0) 45 50 55 линию, Задача по созданию эталонного поглотителя, удовлетворяющего укаэанным требованиям, решается путем изготовления в слабо поглощающей излучение, например полистирольной, матрице разориентированных частиц соединения или сплава, содержащего необходимое число мессбауэровских атомов. Добиться полной разориентированности поглотителя-эталона проще при применении сплавов и соединений с кубической решеткой, в которой, кроме того, линия поглощения одиночна,Так, поглотитель-эталон для исследований с применением источника Со был при 57готовлен из мелкодисперсных (= 10 мкм) частиц сплава Ее(0,5 - 1 )А 1(99,5 - 99 о ), помещенных в матрицу из полистирола. Аналогичным образом может быть приготовлен эталон для исследований на другом мессбауэровском изотопе, Увеличение содержания Ее свыше 1% нежелательно, так как приводит к уширению линии и появлению магнитной структуры.Варьируя плотность резонансных ядер, исследуемый образец и эталон можно приготовить с малой эффективной толщиной до максимально возможного угла поворота Оп 1с(0 п 1)/соз Оп 1.В этом случае расчетные формулы для площади под спектром резонансного поглощения монокристального (текстурированного) поглотителя Я(0 ) и поглотителяэталона Яэ( 6) приобретают вид(й=А(О) и (й(йо. , (6 = А (6) пэ (б , (б о где и, (О, и пэ(0 )-плотности резонансных ядер в исследуемом и эталонном поглотителях соответственно;А(0) - аппаратурный фактор;съ, - сечение резонансного поглощения, Так как исследуемый образец и поглотитель-эталон находятся в тождественных геометрических условиях, то п(О)= =сопзт пэ (6 и угловая зависимость среднеквадратичных смещений может быть определена с точностью дс постоянной г 2, (Я=(Л/2 ф п (Ь(6 /Я,(ф+ сопзт,Для установления вида и особенностей угловой зависимости среднеквадратичных смещений, отражающей структуру локаль 5 10 15 20 25 30 35 40 ного окружения мессбауэровского атома, значение константы особой роли не имеет. Однако она может быть определена следующим образом.1. Из температурной зависимости площади под спектром резонансного поглощения для поликристаллического образца можно определить среднюю (изотропную) величину смещений, например, в дебаев 2ском приближении г по известной зависимости среднеквадратичных смещений от температуры.2. Определение константы производится по формуле2 1го = .г(Йб О,2 л,где г 2, (Я складывается из измеряемой величины и искомой константы,П р и м е р. Исследовался природный биотит, Измерены угловые зависимости площадей под спектрами эталонного и исследуемого поглотителей. Определена дебаевская температура из температурной зависимости площади спектра исследуемого поглотителя,о что дало значение константы 0,007 А 2,По указанным формулам определены угловые зависимости, Полученные зависимости изображены на фиг.2 в виде пространственного распределения среднеквадратичных смещений в координатах х(у)г. Полученная зависимость соответствует структуре локального окружения атомов железа, показанного на фиг,3,Технико-экономические преимущества предлагаемого способа состоят в следующем; расширение диапазона исследований методом Мессбауэровской спектроскопии; универсательность эталона для конкретного изотопа; применимость на стандартном оборудовании,Формула изобретения 1. Способ определения угловой зависимости среднеквадратичных смещений атомов, заключающийся в облучении монокристаллического или текстурированного образца мессбауэровским излучением, регистрации прошедшего излучения при разных углах поворота Оплоскости образца по отношению к направлению падения мессбауэровского излучения, накоплении мессбауэровского спектра для каждого угла поворота, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых материалов и упрощения способа, облучают составной образец из исследуемого монокристаллического или текстурированного и эталонного поглотителей с изотропным резонансным поглощением,составные части которого имеют одинаковый диаметр и эффективные толщины т(б) и тэ(О) соответственно в исследуемом диапазоне углов О, оцениваемые условиями ЯО)/сов О 1, тэ(фЬоз О 1, а определение угловой зависимости среднеквадратичных смещенийР (О) проводят по формулеЩ= ф1 и Яэ Щ /Я Щ + сопзс,где Яф и Я, (6) - площадь под спектром резонансного поглощения эталонного и исследуемого поглотителей;А - длина волны мессбауэровского излучения; сопзт - константа, определяемая из температурных измерений среднеквадратичных колебаний атомов в исследуемом поглотителе.5 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью исследований железосодержащих образцов с применением источника мессбауэровского излучения Со, облучают составной образец из исследуемо го и эталонного поглотителей, в которомэталонный поглотитель изготовлен из мелкодисперсных разориентированных частиц с поперечным размером = 10 мкм сплава Ее(0,5 - 1 ф) А (99,5 - 99), помещенных в 15 матрицу из полистирола.Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оставитель В, Филиппов хред М.Моргентал Корректор С, Чер 7 е ф, Ф)41