核共鳴振動分光法は、振動エネルギーレベルを調べるシンクロトロンベースの技術です。NRVSと呼ばれることが多いこの技術は、メスバウアー分光法に反応する核(最も一般的には鉄)を含むサンプルに特化しています。この方法は、シンクロトロン光源が提供する高解像度を活用し、特にFe中心の位置と結合した振動の振動微細構造の解析を可能にします。[1] [2]この方法は、生物無機化学、[3]材料科学、地球物理学 の問題に広く適用されています。この方法の新しい側面は、振動モード内で鉄原子の3D軌道を決定できることで、DFT予測精度の独自の評価を提供します。[4]この方法の他の名称には、核非弾性散乱(NIS)、核非弾性吸収(NIA)、核共鳴非弾性X線散乱(NRIXS)、フォノン支援メスバウアー効果などがあります。
実験のセットアップ

実験セットアップでは、アンジュレータによって粒子ビームから X 線が放出され、高解像度モノクロメータがエネルギー分散の小さい (通常 1.0 meV) ビームを生成します。サンプルは、メスバウアー同位体の共鳴付近で選択された光子で照射され、特定の同位体に関する詳細情報が提供されます。実験スキャンの一般的なパラメータは、反跳のない共鳴エネルギーより -20 meV 下から +100 meV 上までです。スキャン数 (多くの場合、0.2 meV ごとに 5 秒間記録されます) は、サンプル内のメスバウアー活性核の量によって異なります。任意の波長でサンプルに吸収された光子の数は、アバランシェフォトダイオード検出器を使用して励起原子から放出された蛍光を検出することによって測定されます。結果として得られる生のスペクトルには、プローブされた核の核励起状態に対応する高強度共鳴が含まれます。バルクサンプルの場合、この手法により、天然存在比57 Fe が検出されます。多くの希薄サンプルや生物学的サンプルでは、サンプルに57 Fe が豊富に含まれることがよくあります。
参考文献
- ^ EE Alp、W. Sturhahn、TS Toellner、J. Zhoa、M.Hu、DE Brown。「核共鳴非弾性X線散乱による振動ダイナミクスの研究」Hyperfine Interactions 144/145: 3–20、2002年。
- ^ Alp, EE; Sturhahn, W.; Toellner, TS; Zhao, J.; Hu, M.; Brown, DE、「核共鳴非弾性 X 線散乱による振動ダイナミクスの研究」、メスバウアー分光法、P. Gütlich、BW Fitzsimmons、R. Rüffer、H. Spiering 編、2003 年、Springer Netherlands。doi : 10.1007/978-94-010-0045-1_1
- ^ WR Scheidt、SM Durbin、JT Sage、「核共鳴振動分光法 – NRVS」、J. Inorg. Biochem. 2005、vol. 99、60-71。doi :10.1016/ j.jinorgbio.2004.11.004
- ^ JW Pavlik、A. Barabanschikov、AG Oliver、EE Alp、W. Sturhahn、J. Zhao、JT Sage、WR Scheidt、「核共鳴振動分光法による振動異方性の調査」、Angew. Chem. Int. Ed. 2010、第 49 巻、pp. 4400-4404。doi : 10.1002/anie.201000928
