XAFS
Термин
XAFS
Термин на английском
X-ray absorption fine structure
Аббревиатуры
XAFS
Связанные термины
край полосы поглощения, синхротронное излучение, EXAFS, XANES-спектроскопия
Определение
Тонкая структура спектра рентгеновского поглощения, проявляется в осциляциях зависимости оптической плотности вещества от энергии поглощаемого электромагнитного излучения. Зачастую под XAFS понимают XAFS-спектроскопию, которую используют для структурного анализа.
Описание
В современном понимании название XAFS объединяет обозначения нескольких участков спектра поглощения рентгеновского излучения вблизи скачка поглощения, вызванного фотоэффектом: область NEXAFS (near edge X-ray absorption fine structure - околопороговая тонкая структура рентгеновского спектра поглощения), ограниченную энергетическим интервалом ±(30-50) эВ относительно энергии порога возбуждения (скачка), и область EXAFS (extended X-ray absorption fine structure - протяжённая тонкая структура рентгеновского спектра поглощения), расположенную выше скачка поглощения и простирающуюся в интервале приблизительно от 30 эВ до 1500-2000 эВ относительно порога возбуждения. Условное деление спектра на эти области вызвано необходимостью использования разных физических приближений для их описания.
Поглощение рентгеновского излучения веществом связано со взаимодействием фотонов с электронами внутренних оболочек атома. В результате такого взаимодействия происходит выбивание электронов из атома, что приводит к резкому возрастанию поглощения рентгеновского излучения (скачку) при превышении энергией фотонов энергии связи электрона с ядром (порога возбуждения). Порог возбуждения является характеристической величиной для каждого химического элемента, что позволяет однозначно определять химический элемент по положению порога возбуждения.
XAFS, или XAFS-спектроскопия, позволяет получить информацию о природе, количестве и расположении соседних атомов по отношению к измеряемому атому как в первой, так и в более далёких координационных сферах. В связи с этим XAFS-спектроскопия применяется для структурного анализа наряду с дифракционным рентгеноструктурным анализом. При этом она обладает целым рядом дополнительных преимуществ, давая возможность проводить исследование веществ в любом агрегатном состоянии, исследование веществ сложного химического состава, включая случаи, когда концентрация исследуемых атомов мала (например, примеси в сплавах, катализаторы, активные центры в ферментах, анализ загрязнений окружающей среды), а также изучать динамику превращений при химических реакциях и внешних воздействиях. Развитие XAFS-спектроскопии связано с появлением источников синхротронного излучения, без которого её экспериментальная реализация была бы весьма проблематичной, поскольку XAFS спектры измеряют в интервале энергий рентгеновского излучения 1 - 100 кэВ.
Авторы
Ссылки
Иллюстрации
|
Пример скачкообразного увеличения поглощения в XAFS спектре. Порог возбуждения находится около 9000 эв. Источник: Фетисов Г.В. Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ. - М.: Физматлит, 2007 - С. 495 |
|
Пример разделения спектра XAFS на XANES и EXAFS. По горизонтальной оси отложена энергия рентгеновского излучения относительно порога возбуждения. Источник: Фетисов Г.В. Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ. - М.: Физматлит, 2007 - С. 501 |
Разделы
Рентгеновская спектроскопия (XAS, EXAFS и др.)
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
| Главная |