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前言 1

第一章 穆斯堡尔效应 1

1.1 γ光子的共振散射 1

1.2 穆斯堡尔效应 4

1.2.1 反冲能损失的补偿 4

1.2.2 穆斯堡尔效应的发现 5

1.3 穆斯堡尔谱 8

1.3.1 谱的测量 8

1.3.2 谱线的形状与强度 9

1.4 穆斯堡尔效应的经典理论 14

1.5 穆斯堡尔效应的量子理论 16

1.5.1 谐振子相干态 17

1.5.2 束缚原子核的γ辐射 19

1.5.3 固体中的穆斯堡尔效应 21

1.5.4 平移转移能量 24

参考文献 25

第二章 超精细相互作用 27

2.1 电单极相互作用 28

2.1.1 电相互作用的一般形式 28

2.1.2 同质异能移 29

2.1.3 同质异能移的标度 32

2.1.4 同质异能移与电子结构 33

2.2 电四极相互作用 39

2.2.1 电四极分裂 39

2.2.2 电场梯度(EFG) 43

2.2.3 谱线强度 47

2.2.4 电场梯度的符号 48

2.3 磁偶极相互作用 50

2.3.1 磁分裂 51

2.3.2 磁分裂谱线的强度 51

2.3.3 有效磁场 53

2.3.4 在磁学与磁性材料研究中的应用 55

2.4 电四极和磁偶极混合相互作用 61

2.5 穆斯堡尔辐射的极化 65

2.5.1 极化穆斯堡尔源 66

2.5.2 极化穆斯堡尔谱 67

2.6 超精细谱线的饱和效应 73

2.7 穆斯堡尔谱学 74

参考文献 76

第三章 实验技术 79

3.1 穆斯堡尔谱仪 79

3.1.1 速度调节 79

3.1.2 等速与等加速谱仪 80

3.2 放射源 83

3.3 吸收体 85

3.3.1 样品最佳厚度的估算 85

3.3.2 厚度效应 92

3.3.3 样品制备 92

3.4 探测与记录系统 93

3.5 速度驱动系统 99

3.5.1 振动子 99

3.5.2 波形发生器 101

3.5.3 驱动电路及反馈电路 103

3.5.4 速度校准 104

3.6 数据处理 107

3.6.1 单峰拟合法 108

3.6.2 全谱拟合计算法 112

3.6.3 透射积分求解 113

3.6.4 计算结果优劣的判定 114

3.7 高低温装置 116

3.7.1 低温装置 116

3.7.2 高温装置 119

参考文献 120

4.1 简谐振动 123

4.1.1 简谐近似 123

第四章 晶格动力学基础 123

4.1.2 力常数及其性质 125

4.1.3 简正坐标 128

4.2 晶格振动 130

4.2.1 动力学矩阵 130

4.2.2 倒格子与布里渊区 132

4.2.3 玻恩-卡曼边界条件 135

4.2.4 声频支与光频支 137

4.2.5 纵波与横波 141

4.3 振动量子化：声子 147

4.4.1 晶体的比热容 149

4.4 振动频谱与热力学性质 149

4.4.2 频率分布函数 151

4.4.3 频率矩 156

4.4.4 德拜温度θv 159

4.5 局域振动 162

4.6 晶格动力学的实验研究方法 166

4.6.1 中子散射 167

4.6.2 X 射线散射 176

参考文献 177

第五章 无反冲分数与二次多普勒效应 180

5.1 均方位移〈u2〉与均方速度〈v2〉 181

5.2 无反冲分数 f 与温度 T 的关系 183

5.3 非简谐效应 186

5.3.1 f 分数的一般形式 187

5.3.2 赝简谐近似求 f 分数 189

5.3.3 低温非简谐效应 191

5.4 压力对 f 分数的影响 195

5.5 戈尔丹斯基-卡里亚金效应 197

5.5.1 单晶 198

5.5.2 多晶 200

5.6 二次多普勒能移(SOD shift) 201

5.6.1 横向多普勒效应 201

5.6.2 f 分数与δSOD 的关系 204

5.7.1 绝对法 208

5.7 f 分数的测量方法 208

5.7.2 相对法 211

参考文献 213

第六章 穆斯堡尔散射法 217

6.1 穆斯堡尔γ散射的特点及分类 217

6.2 干涉及衍射 224

6.2.1 核共振散射与瑞利散射的干涉 224

6.2.2 穆斯堡尔衍射 230

6.2.3 衍射应用一例 232

6.3 核弹性相干散射 234

6.3.1 核弹性散射幅度 236

6.3.2 核弹性相干散射 237

6.4 散射中的厚度效应及同位素效应 240

6.5 瑞利散射(RSMR) 247

6.5.1 理论基础 247

6.5.2 瑞利散射截面的测量 251

6.5.3 弹性与非弹性散射的分离 253

6.5.4 用 RSMR 求晶格动力学参数 258

6.5.5 RSMR 与非谐效应 262

参考文献 267

第七章 用同步辐射的穆斯堡尔谱学 271

7.1 同步辐射(SR)及其性质 272

7.2 同步辐射穆斯堡尔源 277

7.3 时域穆斯堡尔谱学(TDMS) 283

7.4 晶格动力学中的应用示例 295

7.4.1 无反冲分数 f 的精确测定 295

7.4.2 声子谱 Z(ω)的测量 300

参考文献 303

第八章 穆斯堡尔杂质原子(Ⅰ) 306

8.1 替代杂质原子的振动理论 307

8.1.1 一般方法 307

8.1.2 同位素杂质 311

8.2 曼黑姆模型 314

8.3 频率矩的应用 322

8.4 57Fe、119Sn、197Au 杂质原子的研究示例 331

8.4.1 57Fe 杂质原子 332

8.4.2 119Sn 杂质原子 335

8.4.3 197Au 杂质原子 338

8.5 填隙杂质原子 339

8.5.1 57Fe-Au 340

8.5.2 57Fe-金刚石 342

参考文献 343

9.1 金属与合金 347

9.1.1 金属 347

第九章 穆斯堡尔杂质原子(Ⅱ) 347

9.1.2 合金 352

9.2 非晶态固体 358

9.3 分子晶体 365

9.4 低维体系 373

9.4.1 插层化合物 373

9.4.2 表面原子的振动 376

参考文献 380

第十章 相变及软模动力学 384

10.1 相变概述 384

10.1.1 相变的分类 384

1O.1.2 序参量 387

10.1.3 朗道(Landau)理论与软模 389

10.2 软模动力学 391

10.3 穆斯堡尔效应在相变研究中的应用 400

10.3.1 相的区分与相变分类 400

10.3.2 Tc 附近 f 分数的下陷 400

10.3.3 临界指数的测定 401

10.3.4 研究实例 403

参考文献 415

附录 419

A.谱线形状ε(v)及面积 A(ta) 419

B.中心力近似 423

C.FCC 及 BCC 晶体结构的力常数矩：—Φ 426

D.晶体格林函数 427

D1 格林函数的定义 427

D2 实数与虚数部分 430

D3 格林函数矩阵的对称性质 432

D4 〈u2(O)〉及无反冲分数 f 433

D5 格林函数 Gαβ(l，l＇)间的关系 434

D6 格林函数与频率矩 435

E.立方晶体中替代原子的近邻位置 437

F.对称坐标 438

G.质量吸收系数 444