71202,900,2314,41402,910 , 2213,2
Таблиця 3 - параметри СТВ компоненти, що відповідає поверхневому шару атомів (продовження)
T ± 0,5 KQs ± 0,02 mm Is ± 0,02 mm S ± 0,1% 1602,910,2112,81802,880,2210,92002,890,189,12202,890,197 , 42402,840,185,12602,830,194,3
Рисунок 9 - Залежність логарифма площі компоненти, що відповідає поверхневому шару, від температури. Суцільна лінія відповідає апроксимації відповідно до моделі Дебая (формула 6)
Рисунок 10 - Спектри пропускання наночастинок core-shell типу створених в макромолекулах рідкокристалічного дендримеру полі (пропілен іміну) другої генерації в діапазоні температур 79-302 К
Малюнок 11 - Розподіл надтонких параметрів? Fe і QS дублета з великим значенням квадрупольного розщеплення
Обговорення результатів
Відповідно до інтерпретації, наведеною авторами роботи [8], найбільш вірогідною організацією наночастинок створених в макромолекулах рідкокристалічного дендримеру полі (пропілен іміну) другої генерації є організація core-shell типу. У месбауерівських спектрах нижче T ~ 260К спостерігаються трьох різні компоненти: синглет і два дублета. Згідно роботі [8] Синглет відповідає ядро ??наночастинки (? -Fe), А дублети з меншим значенням квадрупольного розщеплення (далі дублет 1) оболонка (? -Fe 2 O 3).
Автори роботи припускають, що дублет з значенням квадрупольного розщеплення QS=2.93 мм/с при T=79 К (далі дублет 2) це сигнал від резонансних ізотопів, що знаходяться на самій поверхні наночастинки знаходяться в безпосередньому контакті з молекулою дендримеру. Компонента з великим квадрупольним розщепленням від атомів поверхні спостерігалася в низькотемпературних (80 К) експериментах з реєстрацією електронів конверсії в геометрії розсіювання назад від монослоёв заліза створених на золоті [40]. Така величина розщеплення в цьому випадку також є результатом впливу поверхні при формуванні величин розщеплень викликаних надтонкими взаємодіями.
Добре видно, що дублет2 в спектрах пропускання наведених малюнку 10 має істотно асиметричний вигляд. Така форма спектра задовільно описується тільки при введенні розподілу по сверхтонкм параметрах QS і? Fe. При реалізації моделнозавісімого підходу розв'язання оберненої задачі такий розподіл було реалізовано.
Математичний опис всіх спектрів виконано в наближенні форми лінії Лоренца. Для опису дублета 2 було введено нормальний розподіл по надтонким параметрах? Fe і QS (малюнок 11). Як видно з малюнка 11 для цієї парціальної компоненти при збільшенні ізомерного зсуву квадрупольному розщеплення зменшувалося.
Температурна залежність логарифма площі під дублетом 2 приведено малюнку 9, з якої шляхом апроксимації інтегральною функцією (формула 5) була оцінена температура Дебая Виявлене значення температури Дебая для атомів на поверхні рівне добре узгоджуються з результатами отриманими методом рентгенівської дифракції для наночастинок? - Fe 2 O 3 в роботі [42]. Авторами цієї роботи показано зменшення температури Дебая для об'ємного? - Fe 2 O 3 більш ніж у два з половиною рази до? Д=107 (4) К при зменшенні середнього розміру часток з 154.30 до 48.26 нм. Величина відображає результат впливу поверхні на щільність фононних станів для атомів на кордоні твердого тіла, добре узгоджується з результатами синхротронного досліджень на монокристалах заліза [39].
Висновок
Застосування мёссбауеровской спектроскопії в геометрії пропускання до вивчення НЧ з розмірами ~ 1 нм дозволяє отримувати інформацію про структуру і властивості НЧ аж до атомарних шарів, у тому числі і на поверхні. Як і в роботі [39] виявлені значні відмінності в заселеності основного стану фононного спектру для атомів поверхні. Виявлене значення температури Дебая для атомів на поверхні рівне? Д=80 К також добре по порядку величини узгоджуються з результатами отриманими методом рентгенівської дифракції для наночастинок? - Fe 2 O 3 [42].
Список літератури
GhoshChaudhuri R. [Text] Core/shell nanoparticles: classes, properties, synthesis mechanisms, characterization, and applications/R. GhoshChaudhuri, S. Paria//Chemical reviews.- 2011. - Т. 112. - №. 4. - P. 2373-2433.
Lien YH [Text] Preparation and characterization of thermosensitive polymers grafted onto silica-coated iron oxide nanoparticles/YH Lien, TM Wu//Journal of colloid and interface science.- 2008. - Т. 326. - №. 2. - P. 517-521.
Santra S. [Text] Synthesis and characterization of silica-coated iron oxide nanoparticles in microemulsion: the effect of nonionic surfactants/S. Santra, R. Tapec, N.Theodoropoulo...
