【摘要】 当原子核周围的电荷非对称分布时，在核处就会存在电场梯度。

当原子核周围的电荷非对称分布时，在核处就会存在电场梯度。例如，当一个晶体具有低对称或高对称性被局部破坏时，将会产生电场梯度作用于穆斯堡尔原子核上。这时，如果原子核具有核四极矩，便会引起电四极相互作用，从而引起核能级简并部分消除，即发生能级分裂。

很多原子核的电荷分布是偏离球对称的，面对于不同的激发态，偏离程度也不同。

只要电场梯度不为零，而原子核电荷分布又不是球对称的(即具有电四极矩)，就有电四极相互作用。电四极相互作用使得简并能级部分消除，因此出现超精细跃迁。对57Fe来说，则分裂成双线，在穆斯堡尔谱图上表现为双吸收峰。穆斯堡尔原子核处的电场梯度有两个来源:①穆斯堡尔原子核周围非对称分布的离子电荷，形成晶体电场梯度；②穆斯堡尔原子价电子层非对称分布的价电子，形成价电子电场梯度。而且价电子也可使内层电子极化形成对内的屏蔽。

从穆斯堡尔谱中，可由双峰的间距很容易算出两峰之间的能量差。由穆斯堡尔谱能确定电场梯度大小，但不能确定电场梯度的方向。为了确定它的方向，需要知道穆斯堡尔谱吸收峰和哪种跃迁相对应。这问题可以利用跃迁几率随角度的变化来解决。可以证明四极分裂双线的相对强度I和γ射线方向与z轴夹角θ存在一定的关系，将在下期内容中继续为大家介绍。

 

  • J.Evans, 李立平. 不同成因的黄铁矿和白铁矿~(57)Fe穆斯堡尔参数[J]. 基础地质译丛, 1985(04):3-17.
  • 张宝峰, 穆斯堡尔谱学