Kurzfassung
Diese Arbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung der Methode der Borrmann-Spektroskopie und der Entwicklung der neuartigen Methode der anomalen Beugungsfeinstruktur in Laue-Geometrie.
Die Methode der Borrmann-Spektroskopie nutzt den Borrmann-Effekt zur Verstärkung der Quadrupolabsorption, wodurch die Untersuchung von schwachen Quadupolresonanzen möglich ist. In dieser Arbeit wird ein Modell zur Beschreibung der Abhängigkeit der Quadrupolabsorptionsverstärkung von der Temperatur und der Anisotropie der chemischen Umgebung entwickelt und zur Beschreibung von Borrmann-Spektroskopiemessungen an einem Strontiumtitanat-Einkristall verwendet. Des Weiteren wird der Einfluss der Mosaizität realer Kristalle auf die Quadrupolabsorptionsverstärkung mittels Simulationen auf Grundlage der dynamischen Theorie der Röntgenbeugung und eines modifizierten Strukturmodells von Bariumtitanat untersucht.
Die Methode der anomalen Beugungsfeinstruktur (DAFS) beruht auf der Kombination von Röntgenbeugung und Absorptionsspektroskopie und ermöglicht unter Ausnutzung der zusätzlichen Beugungsselektivität die Untersuchung der lokalen atomaren Struktur von zentrosymmetrischen Kristallen. In dieser Arbeit wird die Methode der anomalen Beugungsfeinstruktur in Laue-Geometrie (LDAFS) entwickelt. Hierbei wird die Intensität des in Laue-Geometrie gebeugten Strahls genutzt, der auf Grund des Borrmann-Effekts eine veränderte Absorption erfährt. Die experimentelle Anwendbarkeit der Methode wird durch Messungen an einem Bariumtitanat-Einkristall und Vergleich mit konventionellen Röntgenabsorptionsspektroskopiemessungen überprüft.
This thesis deals with the further development of the method of Borrmann spectroscopy and the development of the novel method of diffraction anomalous fine structure in Laue geometry. Borrmann spectroscopy utilizes the Borrmann effect in order to enhance the quadrupol absorption, which enables studying weak quadrupol transitions. In the present work a model is developed, which describes the dependence of the quadrupol enhancement on temperature and anisotropy of the chemical environment. This model is used to describe the Borrmann spectroscopy results obtained from a strontium titanate single crystal. Furthermore, the influence of the mosaicity of real crystals on the quadrupole enhancement is studied by means of simulations, which are based on the dynamical theory of diffraction and a modified structure model of barium titanate. The method of diffraction anomalous fine structure (DAFS) is based on the combination of X-ray diffraction and absorption spectroscopy and allows investigating the local atomic structure of centrosymmetric crystals utilising the additional selectivity due to diffraction. In the present work the novel method of diffraction anomalous fine structure in Laue geometry (LDAFS) is developed. It utilizes the intensity of the Laue geometry diffracted beam, which experiences an altered absorption due to the Borrmann effect. Its experimental applicability is verified by experiments on a barium titanate single crystal and comparison with conventional X-ray absorption spectroscopy results.