Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

XAS-laitteisto ja XANES-menetelmä

Show full item record

Title: XAS-laitteisto ja XANES-menetelmä
Author(s): Ollikkala, Sami
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics
Discipline: Physics
Language: Finnish
Acceptance year: 2017
Abstract:
Tässä tutkielmassa käsitellään röntgenabsorptiospektrometrilaitteistoa sekä lähireuna-absorptiospektroskopia -menetelmää. Tässä työssä esitellään Helsingin yliopiston röntgenabsorptiospektrometri sekä keskitytään XANES-menetelmään (XANES, X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy). Absorptiospektroskopian avulla saadaan tietoa tutkittavan atomin lähiympäristöstä ja paikallisesta elektronirakenteesta. Menetelmä on erittäin tärkeä energian varastointimateriaalien sekä katalyyttimateriaalien tutkimuksessa, koska datan avulla päästään käsiksi esimerkiksi hapetuslukuihin. Röntgenabsorptiospektroskopia (XAS, X-ray Absorption Spectroscopy) voidaan karkeasti jakaa lähireuna- (XANES, X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy) ja laajennettuun absorptioreunan hienorakenteen spektroskopiaan (EXAFS, Extended X-ray Absorption Fine-Structure Spectroscopy). XAS-menetelmä on alkuainespesifinen sekä herkkä mittaamaan kemiallisten sidosten pituuksia. XANES mittaa tilatiheyttä ja soveltuu hapetuslukujen määrittämiseen erittäin hyvin. Tämän tutkielman aikana Helsingin yliopiston XAS-laitteistolla suoritettiin mittaukset usealle standardinäytteelle, jotka valmistettiin paikan päällä. Näytteiden valmistus ja mittaukset suoritettiin huolellisesti ja koejärjestely pidettiin mittausten välillä samana. Työn tuloksina saatiin absorptiospektrit standardinäytteille, jotka sisältivät siirtymämetalleihin kuuluvien koboltin ja mangaanin oksideja. Tulosten perusteella Helsingin yliopiston röntgenlaboratorion XAS-laitteistolla voidaan mitata absorptiospektrit erittäin tarkasti. Mitatut spektrit ovat lähes identtiset kirjallisuusreferenssien kanssa. Koboltin K-reuna mitattiin 7,7 keV:n ja mangaanin 6,5 keV:n ympärillä. Tuloksista voidaan selvästi nähdä energiasiirtymät standardinäytteiden spektrien välillä. Laitteiston monokromaattorikide on suurin osatekijä, joka määrää äärellisen energian erotuskyvyn, joka on arviolta 1,5 eV. Kobolttioksidinäytteiden mittaustuloksista voidaan myös havaita absorptioreunan siirtyminen kohti suurempaa energiaa, koboltin hapetusluvun kasvaessa. Tulosten avulla pystyttäisiin määrittämään koboltin hapetusluvut.


Files in this item

Files Size Format View
XAS-laitteisto ja XANES-menetelmä.pdf 6.462Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record