MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 29. KÖTET (1981)

29. kötet / 1. sz. - ZSOLDOS LEHEL: EXAFS: szerkezetvizsgálat a röntgen abszorpciós él kiterjedt finomszerkezete alapján

EXAFS: SZERKEZETVIZSGÁLAT A RÖNTGEN ABSZORPCIÓS ÉS KITERJEDT FINOMSZERKEZETE ALAPJÁN* ZSOLDOS LEHEL MTA Műszaki Fizikai Kutató Intézete, Budapest A röntgen abszorpciós és nagyenergiájú oldalán a kondenzált anyagok foto­elektromos abszorpciós hatáskeresztmetszete az energia függvényében oszcillál. Ez az oszcilláció az abszorbeáló atom környezetétől függ, tehát a rövidtávú rendre vonatkozó információkat hordoz. Segítségével — függetlenül attól, hogy az anyag kristályos-e vagy sem — nemcsak az abszorbeáló atomok körüli szomszédok távol­ságát, hanem azok számát és fajtáját is meg lehet határozni. A dolgozat az alap­fogalmak és a kísérleti elrendezések ismertetése után néhány példán mutatja be a módszer alkalmazási lehetőségeit. BEVEZETÉS A röntgen spektroszkópia és diffrakció nyújtotta információk a legutóbbi időkig semmiféle átfedést nem mutattak. Az előbbi alapjában véve energia nívók meg­határozására és ezen keresztül kémiai analízisre alkalmas, az utóbbi pedig az atomok geometriai rendjének vizsgálatára. Az ugyan már régen ismert, hogy az abszorpciós élnek finom szerkezete van, amit kezdetben kizárólag az atomok kémiai állapotával hoztak kapcsolatba, de a széles körű vizsgálatokat csak az amorf anyagok szerkezete iránti fokozott érdeklődés és a nagy intenzitású röntgen sugárforrások egyidejű meg­jelenése indította el a 70-es évek első felében. Hamarosan kiderült, hogy az abszorpciós és nagyenergiájú oldalán nem egyszer 1 keV-ra is kiterjedő oszcilláló finomszerkezet észlelhető (extended X-ray absorption fine structure, EXAFS), amely elsősorban a geometriai szerkezet függvénye (1. ábra). Az EXAFS spektrum értelmezése A néhányszor 10keV-ig terjedő energia tartományban a sugárgyengülés döntő tényezője a fotoelektromos abszorpció, amelynek során a foton teljes energiáját elektronoknak adja át. Minket az az eset érdekel, amikor a folyamatban egy elektron vesz részt, és egy kezdeti mély nívóról (pl. α 9 héjról) kerül a folytonos végállapotba. Ehhez az kell, hogy a foton energiája elérje a két állapot közötti energiakülönbséget (ez a réz­­ héja esetén kb. 9 keV). * Érkezett 1980. jan. 25.­ ­ Fizikai Folyóirat 81/1

Next