Joachim Jaeschke , Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1999
Schlagwörter: Moessbauereffekt, Polarisation, Phasenuebergang
PACS:
In dieser Arbeit wird eine linear polarisierte Einlinien-Mössbauer quelle für 14,4 keV in einem konventionellen Mössbauer aufbau verwirklicht. Es wird das Prinzip der polarisationssensitiven Resonanzabsorption magnetisierter Polarisatoren benutzt. Als Polarisatoren werden alpha-57Fe Folien in Kombination mit einer 57Co(Pt)-Quelle und ein 57FeBO3 Einkristall in Kombination mit einer 57Co(Cr)-Quelle verwendet. Die Temperaturabhängigkeit der Hyperfeinparameter im Polarisator wird ausgenutzt, um die Quellinie und eine der Linien des Polarisators energetisch zur Überlagerung zu bringen. Die theoretische Vorhersage über den Verlauf der Polarisation in Abhängigkeit von der Temperatur stimmt jeweils gut mit den experimentellen Ergebnissen überein. Der erreichte Polarisationsgrad liegt in beiden Fällen oberhalb von 90 %, wobei die transmittierte Intensität etwa 20 % der Primärintensität der unpolarisierten Quelle beträgt.
Als Anwendung wird der Spin-Reorientierungs-Phasenübergang im Ferriborat 57Fe3BO6 bei ~ 414 K sowohl mit der polarisierten Quelle als auch mittels kernresonanter Streuung von polarisierter Synchrotronstrahlung untersucht. Für jede der beiden magnetischen Phasen des 57Fe3BO6 wird zunächst ein Satz von Hyperfeinparametern bestimmt, mit dem dann das Verhalten des 57Fe3BO6 in dem Umorientierungsbereich beschrieben wird. Das Verhalten des Phasenübergangs entspricht dem eines Übergangs 1. Ordnung. Innerhalb des Umorientierungsbereichs erweist es sich, dass nur eine kohärente Überlagerung der Streuantworten der beiden magnetischen Phasen den Übergang zutreffend charakterisiert.
This thesis reports about the realization of a single line linearly polarized Mössbauer source for 14.4 keV in a conventional Mössbauer setup. Polarization sensitive resonant absorption of magnetized polarizers is used. Polarizers are alpha- 57Fe foils in combination with a 57Co(Pt)-source and a 57FeBO3 single crystal in combination with a 57Co(Cr)-source. To overlap the source line and one of the lines of the polarizer, the temperature dependences of the hyperfine parameters is utilized. Calculated predictions and experimental results for the temperature dependence of the polarization are in good agreement. In both cases the reached degree of polarization is higher than 90 %, whereby the transmitted intensity amounts to approximately 20 % of the primary intensity of the unpolarized source.
As application the spin-reorientation phase transition in ferriborate 57Fe3BO6 at ~ 414 K is investigated both with the polarized source and with nuclear resonant scattering of polarized synchrotron radiation. For both magnetic phases of the 57Fe3BO6 a set of hyperfine parameter is determined to characterize the behavior of the 57Fe3BO6 in the reorientation range. The behavior of the phase transition is of 1st order. In the phase transition region only a coherent superposition of the scattering responses is consistent with the observations of both magnetic phases.