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2011 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Nuclear Resonance Scattering Using Synchrotron Radiation (Mössbauer Spectroscopy in the Time Domain)

verfasst von : Prof. Dr. Philipp Gütlich, Dr. Eckhard Bill, Prof. Dr. Alfred X. Trautwein

Erschienen in: Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

Conventional Mössbauer spectroscopy (MS) can be considered as “spectroscopy in the energy domain.” It has been widely used since its discovery in 1958 [1]. Nuclear resonant forward scattering (NFS) of synchrotron radiation has been successfully employed as a time-differential technique since 1991 [2]. Another related technique, nuclear inelastic scattering (NIS) of synchrotron radiation [3], can be regarded as an extension of conventional, energy-resolved MS (in the range 10−9 to 10−7 eV) to energies on the order of molecular vibrations (in the range 10−3 to 10−1 eV). So far only a few “Mössbauer” stations for NFS and NIS measurements have become available in synchrotron laboratories, i.e., in Germany, France, Japan, and the USA.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Gafriliuk, A.G., Trjan, I.A., Lyubutin, I.S., Ovchinuikov, S.G., Sarkissian, V.A.: J. Exp. Theor. Phys. 100, 688 (2005) Gafriliuk, A.G., Trjan, I.A., Lyubutin, I.S., Ovchinuikov, S.G., Sarkissian, V.A.: J. Exp. Theor. Phys. 100, 688 (2005)
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Zurück zum Zitat Gavriliuk, A.G., Struzhkin, V.V., Lyubutin, I.S., Hu, M.U., Mao, H.-K.: JEPT Lett. 82, 224 (2005) Gavriliuk, A.G., Struzhkin, V.V., Lyubutin, I.S., Hu, M.U., Mao, H.-K.: JEPT Lett. 82, 224 (2005)
70.
Zurück zum Zitat Zhao, J., Sturhahn, W., Liu, J.-F., Shen, G., Alp, E.E., Mao, H.-K.: HPR 24, 447 (2004) Zhao, J., Sturhahn, W., Liu, J.-F., Shen, G., Alp, E.E., Mao, H.-K.: HPR 24, 447 (2004)
71.
Zurück zum Zitat Friedmann, T.: Diploma Thesis, University of Paderborn (2001) Friedmann, T.: Diploma Thesis, University of Paderborn (2001)
72.
Zurück zum Zitat Reiß, G.: Ph.D. Thesis, University of Paderborn (2000) Reiß, G.: Ph.D. Thesis, University of Paderborn (2000)
73.
Zurück zum Zitat Wagner, D., Wohlfahrt, F.: J. Phys. F 11, 2417 (1981) Wagner, D., Wohlfahrt, F.: J. Phys. F 11, 2417 (1981)
74.
Zurück zum Zitat Röhlsberger, R., Toellner, T.S., Sturhahn, W., Quast, K.W., Alp, E.E., Bernhard, A., Burkel, E., Leupold, O., Gerdau, E.: Phys. Rev. Lett. 84, 1007 (2000) Röhlsberger, R., Toellner, T.S., Sturhahn, W., Quast, K.W., Alp, E.E., Bernhard, A., Burkel, E., Leupold, O., Gerdau, E.: Phys. Rev. Lett. 84, 1007 (2000)
75.
Zurück zum Zitat Röhlsberger, R., Quast, K.W., Toellner, T.S., Lee, P.L., Sturhahn, W., Alp, E.E., Burkel, E.: Appl. Phys. Lett. 78, 2970 (2001) Röhlsberger, R., Quast, K.W., Toellner, T.S., Lee, P.L., Sturhahn, W., Alp, E.E., Burkel, E.: Appl. Phys. Lett. 78, 2970 (2001)
76.
Zurück zum Zitat Röhlsberger, R., Quast, K.W., Toellner, T.S., Lee, P.L., Alp, E.E., Burkel, E.: Phys. Rev. Lett. 87, 047601 (2001) Röhlsberger, R., Quast, K.W., Toellner, T.S., Lee, P.L., Alp, E.E., Burkel, E.: Phys. Rev. Lett. 87, 047601 (2001)
77.
Zurück zum Zitat Roth, T., Leupold, O., Wille, H.C., Rüffer, R., Quast, K.W., Röhlsberger, R., Burkel, E.: Phys. Rev. B 71, 140401 (2005) Roth, T., Leupold, O., Wille, H.C., Rüffer, R., Quast, K.W., Röhlsberger, R., Burkel, E.: Phys. Rev. B 71, 140401 (2005)
78.
Zurück zum Zitat Sergueev, I., van Bürck, U., Chumakov, A.I., Asthalter, T., Smirnov, G.B., Franz, H., Rüffer, R., Petry, W.: Phys. Rev. B 73, 24203 (2006) Sergueev, I., van Bürck, U., Chumakov, A.I., Asthalter, T., Smirnov, G.B., Franz, H., Rüffer, R., Petry, W.: Phys. Rev. B 73, 24203 (2006)
79.
Zurück zum Zitat Asthalter, T., Sergueev, I., van Bürck, U., Dinnebier, R.: J. Phys. Chem. Solids 67, 1416 (2006) Asthalter, T., Sergueev, I., van Bürck, U., Dinnebier, R.: J. Phys. Chem. Solids 67, 1416 (2006)
80.
Zurück zum Zitat Asthalter, T., Sergueev, I., van Bürck, U.: J. Phys. Chem. Solids 66, 2271 (2005) Asthalter, T., Sergueev, I., van Bürck, U.: J. Phys. Chem. Solids 66, 2271 (2005)
81.
Zurück zum Zitat Asthalter, T.: (private communication) Asthalter, T.: (private communication)
82.
Zurück zum Zitat Seto, M., Yoda, Y., Kikuta, S., Zhang, S.W., Ando, M.: Phys. Rev. Lett. 74, 3828 (1995) Seto, M., Yoda, Y., Kikuta, S., Zhang, S.W., Ando, M.: Phys. Rev. Lett. 74, 3828 (1995)
83.
Zurück zum Zitat Sturhahn, W., Toellner, T.S., Alp, E.E., Zhang, X., Ando, M., Yoda, Y., Kikuta, S., Seto, M., Kimball, C.W., Dabrowski, B.: Phys. Rev. Lett. 74, 3832 (1995) Sturhahn, W., Toellner, T.S., Alp, E.E., Zhang, X., Ando, M., Yoda, Y., Kikuta, S., Seto, M., Kimball, C.W., Dabrowski, B.: Phys. Rev. Lett. 74, 3832 (1995)
84.
Zurück zum Zitat Barone, G., Böttger, L.H., Wolny, J.A., Paulsen, H., Trautwein, A.X., Silvestri, A., Sergueev, I., LaManna, G.: Hyperfine Interact. 165, 299 (2005) Barone, G., Böttger, L.H., Wolny, J.A., Paulsen, H., Trautwein, A.X., Silvestri, A., Sergueev, I., LaManna, G.: Hyperfine Interact. 165, 299 (2005)
85.
Zurück zum Zitat Alp, E., Sturhahn, W., Toellner, T.S., Zhao, Y., Hu, M., Brown, D.E.: Hyperfine Interact. 144/145, 3 (2002) Alp, E., Sturhahn, W., Toellner, T.S., Zhao, Y., Hu, M., Brown, D.E.: Hyperfine Interact. 144/145, 3 (2002)
86.
Zurück zum Zitat Paulsen, H., Winkler, H., Trautwein, A.X., Grünsteudel, H., Rusanov, V., Toftlund, H.: Phys. Rev. B 59, 975 (1999) Paulsen, H., Winkler, H., Trautwein, A.X., Grünsteudel, H., Rusanov, V., Toftlund, H.: Phys. Rev. B 59, 975 (1999)
87.
Zurück zum Zitat Paulsen, H., Benda, R., Herta, C., Schünemann, V., Chumakov, A.I., Duelund, L., Winkler, H., Toftlund, H., Trautwein, A.X.: Phys. Rev. Lett. 86, 1351 (2001) Paulsen, H., Benda, R., Herta, C., Schünemann, V., Chumakov, A.I., Duelund, L., Winkler, H., Toftlund, H., Trautwein, A.X.: Phys. Rev. Lett. 86, 1351 (2001)
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Zurück zum Zitat Chumakov, A.I., Rüffer, R., Baron, A.Q.R., Grünsteudel, H., Grünsteudel, H.F., Krohn, V.G.: Phys. Rev. B 56, 10758 (1957) Chumakov, A.I., Rüffer, R., Baron, A.Q.R., Grünsteudel, H., Grünsteudel, H.F., Krohn, V.G.: Phys. Rev. B 56, 10758 (1957)
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Zurück zum Zitat Chumakov, A.I., Rüffer, R., Leupold, O., Sergueev, I.: Struct. Chem. 14, 109 (2003) Chumakov, A.I., Rüffer, R., Leupold, O., Sergueev, I.: Struct. Chem. 14, 109 (2003)
90.
Zurück zum Zitat Sage, J.T., Durbin, S.M., Sturhahn, W., Wharton, D.C., Champion, P.M., Hession, P., Sutter, J., Alp, E.E.: Phys. Rev. Lett. 86, 4966 (2001) Sage, J.T., Durbin, S.M., Sturhahn, W., Wharton, D.C., Champion, P.M., Hession, P., Sutter, J., Alp, E.E.: Phys. Rev. Lett. 86, 4966 (2001)
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Zurück zum Zitat Zakharieva-Pencheva, O., Dementiev, V.A.: J. Mol. Struct. 90, 241 (1982) Zakharieva-Pencheva, O., Dementiev, V.A.: J. Mol. Struct. 90, 241 (1982)
92.
Zurück zum Zitat In the molecular approximation used in (14) only the L = 3N − 6 (N is the number of atoms) discrete intramolecular vibrations of the molecular complex in vacuo are considered. In general these vibrations correspond to the L highest optical branches of the phonon spectrum. The intermolecular vibrations, which correspond to the three acoustical branches and to the three lowest optical branches are disregarded, i.e., the center of mass and – in case of small amplitudes – the inertial tensor of the complex are assumed to be fixed in space In the molecular approximation used in (14) only the L = 3N − 6 (N is the number of atoms) discrete intramolecular vibrations of the molecular complex in vacuo are considered. In general these vibrations correspond to the L highest optical branches of the phonon spectrum. The intermolecular vibrations, which correspond to the three acoustical branches and to the three lowest optical branches are disregarded, i.e., the center of mass and – in case of small amplitudes – the inertial tensor of the complex are assumed to be fixed in space
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Zurück zum Zitat Bates, J.B., Khanna, R.K.: Inorg. Chem. 9, 1376 (1970) Bates, J.B., Khanna, R.K.: Inorg. Chem. 9, 1376 (1970)
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Zurück zum Zitat Zakharieva, O., Woike, Th, Haussühl, S.: Spectrochim. Acta A 51, 447 (1995) Zakharieva, O., Woike, Th, Haussühl, S.: Spectrochim. Acta A 51, 447 (1995)
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Zurück zum Zitat Paulsen, H., Rusanov, V., Benda, R., Herta, C., Schünemann, V., Janiak, Ch, Dorn, Th, Chumakov, A.I., Winkler, H., Trautwein, A.X.: J. Am. Chem. Soc. 124, 3007 (2002) Paulsen, H., Rusanov, V., Benda, R., Herta, C., Schünemann, V., Janiak, Ch, Dorn, Th, Chumakov, A.I., Winkler, H., Trautwein, A.X.: J. Am. Chem. Soc. 124, 3007 (2002)
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Zurück zum Zitat Carducci, H.D., Pressprich, M.R., Coppens, P.J.: J. Am. Chem. Soc. 119, 2669 (1997) Carducci, H.D., Pressprich, M.R., Coppens, P.J.: J. Am. Chem. Soc. 119, 2669 (1997)
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Zurück zum Zitat Sorai, M., Seki, S.: J. Phys. Chem. Solids 35, 555 (1974) Sorai, M., Seki, S.: J. Phys. Chem. Solids 35, 555 (1974)
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Zurück zum Zitat Paulsen, H., Duelund, L., Winkler, H., Toftlund, H., Trautwein, A.X.: Inorg. Chem. 40, 2201 (2001) Paulsen, H., Duelund, L., Winkler, H., Toftlund, H., Trautwein, A.X.: Inorg. Chem. 40, 2201 (2001)
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Zurück zum Zitat Paulsen, H., Trautwein, A.X.: Top. Curr. Chem. 235, 197 (2004) Paulsen, H., Trautwein, A.X.: Top. Curr. Chem. 235, 197 (2004)
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Zurück zum Zitat Højland, F.H., Toftlund, H., Yde-Andersen, S.: Acta Chem. Scand. A 37, 251 (1983) Højland, F.H., Toftlund, H., Yde-Andersen, S.: Acta Chem. Scand. A 37, 251 (1983)
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Zurück zum Zitat Jung, J., Spiering, H., Yu, Z., Gütlich, Ph: Hyperfine Interact. 95, 107 (1995) Jung, J., Spiering, H., Yu, Z., Gütlich, Ph: Hyperfine Interact. 95, 107 (1995)
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Zurück zum Zitat Chumakov, A.I., Sergueev, I., van Bürck, U., Schirmacher, W., Asthalter, T., Rüffer, R., Leupold, O., Petry, W.: Phys. Rev. Lett. 92, 245508 (2004) Chumakov, A.I., Sergueev, I., van Bürck, U., Schirmacher, W., Asthalter, T., Rüffer, R., Leupold, O., Petry, W.: Phys. Rev. Lett. 92, 245508 (2004)
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Zurück zum Zitat Trautwein, A.X., Wegner, P., Winkler, H., Paulsen, H., Schünemann, V., Schmidt, C., Chumakov, A.I., Rüffer, R.: Hyperfine Interact. 165, 295 (2005) Trautwein, A.X., Wegner, P., Winkler, H., Paulsen, H., Schünemann, V., Schmidt, C., Chumakov, A.I., Rüffer, R.: Hyperfine Interact. 165, 295 (2005)
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Zurück zum Zitat Xiao, Y., Wang, H., George, S.J., Smith, H.C., Adams, M.W.W., Jenney Jr., F.E., Sturhahn, W., Alp, E.E., Zhao, J., Yoda, Y., Dey, A., Salomon, E.I., Cramer, S.P.: J. Am. Chem. Soc. 127, 14596 (2005) Xiao, Y., Wang, H., George, S.J., Smith, H.C., Adams, M.W.W., Jenney Jr., F.E., Sturhahn, W., Alp, E.E., Zhao, J., Yoda, Y., Dey, A., Salomon, E.I., Cramer, S.P.: J. Am. Chem. Soc. 127, 14596 (2005)
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Zurück zum Zitat Cramer, S.P., Xiao, Y., Wang, H., Guo, Y., Smith, M.C.: Hyperfine Interact. 170, 47 (2006) Cramer, S.P., Xiao, Y., Wang, H., Guo, Y., Smith, M.C.: Hyperfine Interact. 170, 47 (2006)
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Zurück zum Zitat Xiao, Y., Koutmos, M., Case, D.A., Goucouvanis, D., Wang, H., Cramer, S.P.: Dalton Trans., 2192 (2006) Xiao, Y., Koutmos, M., Case, D.A., Goucouvanis, D., Wang, H., Cramer, S.P.: Dalton Trans., 2192 (2006)
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Zurück zum Zitat Xiao, Y., Fisher, K., Smith, M.C., Newton, W.E., Case, D.A., George, S.J., Wang, H., Sturhahn, W., Alp, E.E., Zhao, J., Yoda, Y., Cramer, S.P.: J. Am. Chem. Soc. 128, 7608 (2006) Xiao, Y., Fisher, K., Smith, M.C., Newton, W.E., Case, D.A., George, S.J., Wang, H., Sturhahn, W., Alp, E.E., Zhao, J., Yoda, Y., Cramer, S.P.: J. Am. Chem. Soc. 128, 7608 (2006)
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Zurück zum Zitat Czeruszewicz, R.S., LeGal, J., Mouro, I., Spiro, T.G.: Inorg. Chem. 25, 696 (1986) Czeruszewicz, R.S., LeGal, J., Mouro, I., Spiro, T.G.: Inorg. Chem. 25, 696 (1986)
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Zurück zum Zitat Scheidt, W.R., Durbin, S.M., Sage, J.T.: J. Inorg. Biochem. 99, 60 (2005) Scheidt, W.R., Durbin, S.M., Sage, J.T.: J. Inorg. Biochem. 99, 60 (2005)
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Zurück zum Zitat Sage, J.F., Durbin, S.M., Sturhahn, W., Wharten, D.C., Champion, P.M., Hession, P., Sutter, J., Alp, E.E.: Phys. Rev. Lett. 86, 4966 (2001) Sage, J.F., Durbin, S.M., Sturhahn, W., Wharten, D.C., Champion, P.M., Hession, P., Sutter, J., Alp, E.E.: Phys. Rev. Lett. 86, 4966 (2001)
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Zurück zum Zitat Toellner, T.: Hyperfine Interact. 125, 3 (2000) Toellner, T.: Hyperfine Interact. 125, 3 (2000)
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Zurück zum Zitat Gerdau, E.: Hyperfine Interact. 90, 301 (1994) Gerdau, E.: Hyperfine Interact. 90, 301 (1994)
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Zurück zum Zitat Wille, H.C., Shvyd'ko, Y.V., Alp, E.E., Rüter, H.D., Leupold, O., Sergueev, I., Rüffer, R., Barla, A., Sanchez, J.P.: Europhys. Lett. 74, 170 (2006) Wille, H.C., Shvyd'ko, Y.V., Alp, E.E., Rüter, H.D., Leupold, O., Sergueev, I., Rüffer, R., Barla, A., Sanchez, J.P.: Europhys. Lett. 74, 170 (2006)
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Zurück zum Zitat Sergueev, I., Chumakov, A.I., Deschaux Beaume-Dang, T.H., Rüffer, R., Strohm, C., van Bürck, U.: Phys. Rev. Lett. 99, 097601 (2007) Sergueev, I., Chumakov, A.I., Deschaux Beaume-Dang, T.H., Rüffer, R., Strohm, C., van Bürck, U.: Phys. Rev. Lett. 99, 097601 (2007)
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Zurück zum Zitat Kobayashi, H., Tsutsui, S., Baron, A.Q.R., Kunii, S.: Physica B 359, 974 (2005) Kobayashi, H., Tsutsui, S., Baron, A.Q.R., Kunii, S.: Physica B 359, 974 (2005)
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Zurück zum Zitat Wille, J.H.-C., Hermann, R.P., Sergueev, I., Leupold, O., van der Linden, P., Sales, B.C., Grandjean, F., Long, G.J., Rüffer, R., Shvyd'ko, YuV: Phys. Rev. B 76, 140301 (2007) Wille, J.H.-C., Hermann, R.P., Sergueev, I., Leupold, O., van der Linden, P., Sales, B.C., Grandjean, F., Long, G.J., Rüffer, R., Shvyd'ko, YuV: Phys. Rev. B 76, 140301 (2007)
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Zurück zum Zitat Polyakov, V.B., Mineev, S.D., Clayton, R.N., Hu, G., Mineev, K.S.: Geochim. Cosmochim. Acta 69, 5531 (2005) Polyakov, V.B., Mineev, S.D., Clayton, R.N., Hu, G., Mineev, K.S.: Geochim. Cosmochim. Acta 69, 5531 (2005)
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Zurück zum Zitat Shenoy, G.K., Röhlsberger, R.: Hyperfine Interact. 182, 157 (2008) Shenoy, G.K., Röhlsberger, R.: Hyperfine Interact. 182, 157 (2008)
Metadaten
Titel
Nuclear Resonance Scattering Using Synchrotron Radiation (Mössbauer Spectroscopy in the Time Domain)
verfasst von
Prof. Dr. Philipp Gütlich
Dr. Eckhard Bill
Prof. Dr. Alfred X. Trautwein
Copyright-Jahr
2011
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-540-88428-6_9

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.