Введение в мессбауэровскую спектроскопию конверсионных электронов. Ивойлов Н.Г - 40 стр.

   Левая часть (Б.7) представляет собой взаимодействие системы зарядов с
внешним полем, а правая – с источниками поля внутри системы зарядов. В
мессбауэровской спектроскопии эффекты, связанные с первым и вторым слагаемым
обозначают как квадрупольное расщепление и изомерный сдвиг, соответственно.
Оба эффекта появляются из квадратичного слагаемого в степенном ряде для энергии
электростатического взаимодействия.
   Изомерный сдвиг часто обозначают еще как химический сдвиг. Оба названия
верны, и связано это со следующими причинами. Во-первых, радиусы ядра в
основном и возбужденном состоянии могут быть разными. Обозначим эти радиусы
Rg и Re , соответственно. Тогда энергия испускаемого или поглощаемого ядром

гамма-кванта, определяемая как Ee − Eg , будет содержать вклад, обусловленный

конечной плотностью заряда электронов в области ядра (2π 5) Ψe (0) Ze 2 (Re2 − Rg2 ) . Во-
                                                                        2




вторых, плотность электронов на ядре в источнике и поглотителе может быть
разной, например, за счет различной валентности атомов. Обозначим эти плотности,

как e Ψes (0) и e Ψea (0) , соответственно. Тогда разница в энергиях перехода δ для
             2              2




поглотителя и источника будет равна:
        2π 2  a 2
   δ=
         5    
                                  2

                                    
                                     (         )
           Ze  Ψe (0 ) − Ψes (0 )  Re2 − Rg2 .                           (Б.8)

Один из вкладов связан с наличием изомерных (возбужденных) состояний ядра,
второй – с химическим состоянием атома, в котором находится ядро. Изомерный
сдвиг будет проявляться в виде сдвига спектральных линий.
   Вернемся к квадрупольному взаимодействию.
   Малые отклонения формы ядра от сферической удобно представлять как
деформацию сферы в эллипсоид вращения. Если расположить ось симметрии
эллипсоида по оси z , то вид тензора Q̂ становится очень простым. Недиагональные
компоненты тензора будут нулевыми, поскольку подынтегральная функция (Б.7)
нечетна. Перестановка осей координат x и y не изменяет вида системы зарядов,
поэтому выполняется равенство:
   Qxx = Qyy .


                                                    40