Lokal struktur
Den lokala strukturen är en term inom kärnspektroskopi som syftar på strukturen hos de närmaste grannarna runt en atom i kristaller och molekyler . I t.ex. kristaller ordnar atomerna på ett regelbundet sätt över stora intervall för att bilda även gigantiska högordnade kristaller ( Naica-gruvan) . Men i verkligheten är kristaller aldrig perfekta och har föroreningar eller defekter, vilket betyder att en främmande atom befinner sig på ett gitterställe eller mellan gitterställen (mellanrum). Dessa små defekter och föroreningar kan inte ses med metoder som röntgendiffraktion eller neutrondiffraktion , eftersom dessa metoder är medelvärde i sin mätningsnatur över ett stort antal atomer och därför är okänsliga för effekter i lokal struktur. Metoder inom kärnspektroskopi använder specifika kärnor som sond. En atoms kärna är cirka 10 000 till 150 000 gånger mindre än själva atomen. Den upplever de elektriska fält som skapas av atomens elektroner som omger kärnan. Dessutom påverkar de elektriska fälten som skapas av angränsande atomer också de fält som kärnan upplever. Interaktionerna mellan kärnan och dessa fält kallas hyperfina interaktioner som påverkar kärnans egenskaper. Kärnan blir därför mycket känslig för små förändringar i dess hyperfina struktur, som kan mätas med metoder för kärnspektroskopi, såsom t.ex. kärnmagnetisk resonans , Mössbauer-spektroskopi och störd vinkelkorrelation .
Med samma metoder kan de lokala magnetfälten i en kristallstruktur också sonderas och ge en magnetisk lokal struktur. Detta är av stor betydelse för förståelsen av defekter i magnetiska material, som har ett brett spektrum av applikationer såsom moderna magnetiska material eller den gigantiska magnetresistanseffekten, som används i material i läsarhuvudena på hårddiskar.
Forskning om den lokala strukturen av material har blivit ett viktigt verktyg för förståelse av egenskaper, särskilt i funktionella material, såsom används i elektronik, chips, batterier, halvledare eller solceller. Många av dessa material är defekta material och deras specifika egenskaper styrs av defekter.
- Kaufmann, Elton N ; Reiner J. Vianden (1979). "Den elektriska fältgradienten i icke-kubiska metaller". Recensioner av modern fysik . 51 (1): 161–214. Bibcode : 1979RvMP...51..161K . doi : 10.1103/RevModPhys.51.161 .