Применение модельно-зависимого метода к моделированию мёссбауэровских спектров магнитных наночастиц core-shell типа

Для анализа и математической обработки спектров был создан модельно-зависимый подход, в основе которого лежит пропорциональная зависимость площади соответствующей компоненты под спектром от объёма образца, содержащего резонансные изотопы:

Обычно такие частицы состоят из ядра (core), одной или нескольких оболочек (shell) существенно отличающихся по своим магнитным, оптическим и др. свойствам. Зная геометрию и размеры наночастиц используя вышеописанный подход можно получить следующие результаты:

• 1) Из отношения площадей соответствующих компонент можно провести сравнительный анализf-факторов различных областей наночастиц и их зависимости от различных внешних факторов;
• 2) В приближении различных моделей твердого тела получать информацию о колебательных свойствах атомов различных областей наночастиц core-shell. Например, в модели Дебая из зависимости парциальной площади под компонентой в спектре от температуры можно оценить температуру Дебая;
• 3) Зная геометрию наночастиц, значения сверхтонких параметров и/или соотношения f-факторов можно решить обратную задачу — моделирование мёссбауэровского спектра.

Для апробации разработанного модельно-зависимого подхода расчета мессбауэровских спектров были выполнены расчеты спектров наночастиц core-shell проявляющих магнитную сверхтонкую структуру. Спектры объектов в магнитно упорядоченном состоянии более информативны и являются дополнительной проверкой выбранного подхода к описанию интегральной формы спектра. Авторами статьи были получены мёссбауэровские спектры наночастиц трёх видов, имеющих схожий химический состав и строение, отличающихся только размерами ядра и оболочки. Применяя, описанный выше модельно-зависимый метод и зная некоторые параметры, приведённые в оригинальной статье, был смоделирован спектр таких наночастиц. Единственной переменной величиной во всех трёх спектрах были линейные размеры соответствующих частей наночастицы: радиус ядра и толщина оболочки.

Таблица 2 — Сверхтонкие параметры для core-shell наночастиц различных размеров.