热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

共振X射线发射光谱下稀土金属价态转变研究获进展

2022-07-04 11:50     来源:中国科学报     X射线

稀土元素是现代科技中不可或缺的元素。北京高压科学研究中心研究员丁阳带领的国际研究团队在高压稀土金属价态转变研究领域获重要进展。相关研究6月27日发表于《物理评论快报》。

价态转变—价电子数的变化,是稀土金属及其化合物中普遍存在的物理现象,反映了局域4f电子在外界(比如压力、掺杂、温度)作用下向非局域化转化的过程,而这种非局域化转化标志着材料中大规模电子关联的开始。在此过程中,由于局域电子和非局域价电子之间的竞争等相互作用,稀土元素会衍生出许多奇异的量子现象,如价态转变、金属到绝缘体的转变、超导等,而这些都会极大影响稀土元素的磁、光、电等物理性质。

在该研究中,研究人员使用同步辐射X射线共振发射光谱和X射线衍射技术,探测了Eu在高压下的电子和晶体结构变化,压力高达160万大气压。他们发现,在约80万大气压的压缩下,Eu中也发生了明显的价态变化,而且价态转变恰好与Eu在相同压力下的晶体结构变化相吻合2;并提出Eu中这种电子重构归因于所谓的Promotional模型—4f轨道的电子向5d导带的跃迁导致的结果,为研究稀土元素的价态变化提供了重要的实验依据和理论模型。

“共振X射线发射光谱(RXES)是迄今为止在高压下研究稀土元素价态变化的最强大的实验技术,它可以提供可靠的电子结构测量,从而使我们能够检测到Eu在高压下电子结构的变化。”丁阳说。



推荐阅读

宇宙射线,宇宙中最强磁场的新纪录:超过16亿特斯拉

许多观测发现,这类天体的X射线辐射能谱中有“凹陷”结构,即回旋吸收线,这是X射线光子被在磁场中回旋运动的电子共振散射吸收造成的。回旋吸收线的能量与中子星表面磁场的强度相对应;因此,这一现象可以用来直接测量中子星表面附近的磁场强度。 2022-07-13

慧眼卫星再刷新直接测量宇宙最强磁场纪录,X射线能谱的回旋吸收线的探测

中子星是宇宙中具有最强磁场的天体,对其X射线能谱的回旋吸收线的探测是目前直接测量中子星表面磁场的唯一方法。最近,“慧眼”卫星团队在编号为Swift J0243.6+6124的中子星X射线双星发现了能量高达146千电子伏的回旋吸收线,对应超过16亿特斯拉的中子星表面磁场,继2020年直接测量到约10亿特斯拉的宇宙最强磁场之后,再次大幅度刷新了最高能量回旋吸收线和宇宙最强磁场直接测量的世界纪录。 2022-07-05

揭示宇宙奥秘,“慧眼”是我国的第一颗X射线天文卫星

“慧眼”卫星全称是硬X射线调制望远镜卫星,是我国的第一颗X射线天文卫星。它运行在550公里的近地圆轨道上,主要用来观测研究黑洞、中子星、伽马射线暴等。 2022-07-04

超导X射线拍摄原子视频,我们太阳系中最冷的地方之一是门洛帕克

斯坦福直线加速器中心 (SLAC) 多年来取得了革命性的发现,但其最近的发展使得门洛帕克 (Menlo Park) 下方 1 公里的延伸区域比大部分空间更冷。 2022-06-28

X射线的七个特点

对于可视化检测,电子元器件的质量控制是无奈的,尤其是高端产品,如芯片包装检测、PCBA焊接检测等内部异常,需要X-Ray射线检测,那么X-Ray射线具有哪些特点呢? 2022-06-23

阅读排行榜