ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование электронных состояний в кристалле из "Дифракционный и резонансный структурный анализ" Ядро атома окружено электронным зарядом электронной оболочки и электростатически взаимодействует с этим зарядом. Проведем расчет энергии взаимодействия заряда ядра с окружающими его электронами, основываясь на классических представлениях. [c.196] Поскольку в дальнейшем нас будут интересовать переходы между уровнями, т. е. разность энергий и и так как член, описывающий кулоновское взаимодействие (0) одинаков для основного и возбужденного состояний ядра, мы опустим его при дальнейшем рассмотрении. [c.198] учитывая, что плотность заряда ядра пропорциональна электронной плотности вероятности заряда электрона на ядре (л г), т. е. [c.199] Это выражение характеризует взаимодействие электрического заряда ядра с проникаюш,им в область ядра облаком и р1/ электронов. [c.199] Исследование изомерных сдвигов в металлических системах можно подразделить на три области изомерные сдвиги в интерме-таллических соединениях, в сплавах и на примесных ядрах (когда атомы резонансно поглощающего изотопа введены в матрицу исследуемого вещества в таком количестве, что практически не взаимодействуют друг с другом). [c.201] Разнообразие свойств и сложность кристаллического строения интер металлических соединений дает возможность получать при исследовании изомерных сдвигов сведения, которые позволяют понять механизмы, управляющие Рис. Х1.2. Концентрационная зависимость природой химической номерного сдвига б для системы Ш-8п. [c.201] При образовании ковалентных связей атом большего размера имеет большие по протяженности орбитали, делая вклад в которые, олово отдает и большую часть своих валентных электронов. Это приводит к тому, что плотность на ядрах 3н уменьшается в ряду СатЗп - Зг 8п Ват8п , где т я п — числа, отвечающие стехиометрическому составу соединений. Общий ход зависимости б (с) для этих трех систем характеризует повышение -плотности на ядрах °3п, которая остается всегда ниже я 3(, (0) р в Р Зн, а параллельность прямых б (с) показывает, что правило электронного усреднения для сплавов действует и в этом случае. [c.203] Примесные ядра, находясь в чужой матрице, локально возбуждают ее, но и в самом примесном атоме происходят изменения электронной конфигурации вследствие взаимодействия примеси с атомами основной решетки. Это изменение, а именно изменение распределения электронов вокруг примеси, определяется потенциальными полями кристаллической решетки. Следовательно, величина изомерного сдвига на примесном ядре в разных матрицах должна характеризовать электронное строение матрицы. [c.203] ПОСТОЯННЫХ матриц дает возможность предполагать, что эффективное число коллективизированных электронов на примесном атоме изменяется в различных окружениях так, чтобы выравнивать силовые постоянные. [c.204] Из приведенных примеров следует, что исследование изомерных сдвигов в экспериментах по ядерному гамма-резонансу дает важную информацию о характере химических связей атомов в кристаллической решетке, что является необходимым этапом при проведении структурных исследований твердого тела и создания веществ с заданными физическими свойствами. [c.205] Таким образом, квадрупольное расщепление линии в мессбауэровском спектре поглощения можно наблюдать только для ядер, для которых квантовое число момента ядра больше-1/2, так как ядра со значением / = О и / = 1/2 обладают сферически-симметричным зарядом ядра. [c.207] Для определения знака константы квадрупольного взаимодействия e qQ необходимо донолните.льно выяснить, какой из максимумов поглощения соответствует л-, а какой а-нереходу, если ранее проводимые эксперименты не содержат сведений о знаке квадрупольного момента ядра. [c.207] Градиент электрического поля на ядрах в кристалле прежде всего обусловлен теми электронами, для кото-рых квантовое число полного момента электрона больше или равно единице, если только суперпозиция их не образует сферически-симметричного окружения ядра зарядом электронов. [c.207] Дальнейшее развитие метод получил в работах [И], [12], где учитывается поляризация излучения сверхтонких компонент мес-сбауоровского спектра. Исследование электрических квадрупольных взаимодействий в монокристаллическом поглотителе было проведено в работе [13]. Теллур по своим электрическим свойствам относится к полупроводникам. Его гексагональная структура образована параллельно расположенными спиральными цепочками атомов Те, в которых каждый атом теллура находится на расстоянии 2,86 А от следуюш,его (рис. XI.9). Валентный угол равен в цепочке 102,6°, атомы теллура в цепочке связаны ковалентно. [c.209] Анализ полученных экспериментальных данных позволил установить, что наилучшее согласие рассчитанных значений с экспериментальными достигается при ориентировке градиента электрического поля, как это представлено на рис. ХЕЮ. Оси д и г/ градиента электрического поля расположены в плоскости Те—Те—Те одной цепочки, а главная ось 2 составляет с гексагональной осью кристалла угол, равный 45°. [c.209] Таким образом, исследование внутрикристаллических полей методом ЯГР дает возможность получить дополнительную информацию (по сравнению с методами РСА) об атомах, составляющих решетку кристалла. [c.209] Рассмотрим теперь случай, когда атомное ядро мессбауэровского изотопа обладает отличным от нуля магнитным моментом fij. [c.211] Вернуться к основной статье