O Efeito Mössbauer é descrito e discutido de uma forma acessivel a pesquisadores de áreas paralelas à Flsica. A potencialidade desta espectroscopia, como técnica interdisciplinar, é exemplificada na análise de 20 amostras de basalto provenientes do norte do estado do Rio Grande do Sul. Por Difratometria de Raios-X das amostras totais ( "bulk") , o Único composto de ferro identificado foi o a-Fe2o3 , não sabendo afirmar, com certeza, a mcintência ou não de y-Fe 2o3 e Fe3o4 nas amostras, devido à superposição de linhas ou intensidades muito pequenas. Após a separação mecânica (com um Imã) de uma das amostras em duas frações, a presença de y-Fe2o3 e/ou Fe3o4 foi observada. / The Mössbauer Effect is described and discussed with a language suita.ble for non Physics specialists. The potentiality of t his type of spectroscopy as an interdisciplinar tool is shown in the analysis of 20 basalt samples from the north of the Rio Grande do Sul state.

Although interfacial electron transfer has been shown to occur for sorbed Fe(II) and Fe-oxides, it is unclear if a similar reaction occurs between sorbed Fe(II) and Fe(III)-bearing clay minerals. Here, we use the isotope specificity of 57Fe Mössbauer spectroscopy to demonstrate electron transfer between sorbed Fe(II) and structural Fe(III) in a nontronite clay mineral (NAu-2). Appearance of an Fe(II) doublet in the NAu-2 spectra after reaction with aqueous 56Fe(II) (56Fe is transparent in Mössbauer spectra) provided evidence for reduction of structural Fe(III). Mössbauer spectra using enriched 57Fe(II) reveal that Fe(II) is oxidized upon sorption to NAu-2, and the oxidation product of this reaction is a ferric oxide with spectral parameters similar to lepidocrocite. The reduction of structural Fe(III) by Fe(II) induces electron delocalization in the clay structure, which we observe by variable-temperature Mössbauer spectra and macroscopic color change indicative of Fe(II)-Fe(III) pairs. The extent of structural Fe(III) reduction in NAu-2 is equal to the amount of Fe(II) sorbed until approximately 15% reduction, after which point reduction is no longer concomitant with the amount of sorbed Fe(II).

Modification of nuclear resonant absorption by means of laser radiation is analyzed both theoretically and experimentally. Theoretical analysis is done on the basis of four-level model of atom. This model includes both electronic and nuclear excitations. It is predicted that under coherent laser driving nuclear resonant Mossbauer absorption can be significantly modified, e.g. new Mossbauer resonances can appear, some of the existing resonances can vanish, both can be Rabi-split, broadened by laser action. In addition, it is predicted that Mossbauer absorption can be completely suppressed due to coherent population trapping. Experimental observation of laser-induced transformations of Mossbauer spectra of 57Fe2+ : MgO is accomplished. New Mossbauer lines appear with laser driving while the existing are broadened. Possible explanations of the observed changes in 57Fe2+ : MgO Mossbauer spectra are population of higher-lying electronic states of iron ion and significant modification of electronic relaxation processes due to modified Jahn-Teller interaction.

Modification of nuclear resonant absorption by means of laser radiation is analyzed both theoretically and experimentally. Theoretical analysis is done on the basis of four-level model of atom. This model includes both electronic and nuclear excitations. It is predicted that under coherent laser driving nuclear resonant Mossbauer absorption can be significantly modified, e.g. new Mossbauer resonances can appear, some of the existing resonances can vanish, both can be Rabi-split, broadened by laser action. In addition, it is predicted that Mossbauer absorption can be completely suppressed due to coherent population trapping. Experimental observation of laser-induced transformations of Mossbauer spectra of 57Fe2+ : MgO is accomplished. New Mossbauer lines appear with laser driving while the existing are broadened. Possible explanations of the observed changes in 57Fe2+ : MgO Mossbauer spectra are population of higher-lying electronic states of iron ion and significant modification of electronic relaxation processes due to modified Jahn-Teller interaction.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-22T14:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229504.pdf: 2016318 bytes, checksum: 86c2ad36b9d5564dbedce4c5ab705679 (MD5) / Pós de ferro obtidos pela decomposição do Fe(CO)5 com diâmetros médio de 5 m e 9 m são recobertos por "electroless" com uma capa de níquel da ordem de 100 nm, formando uma estrutura tipo "core-shell". A capa de níquel é bastante homogênea e suave. Através da espectroscopia Mössbauer (MS) não foi detectado a presença de óxido na interface Fe/Ni. Estes pós capeados são submetidos à nitretação gasosa em fluxo de amônia obtendo-se a formaçãol de nitretos de ferro em temperaturas de apenas 300 ºC. Variamos os tempos de nitretação de 10 a 240 min com o objetivo de evidenciar a cinética de formação dos nitretos. A camada de níquel atua como catalisador da nitretação do ferro permitindo a formação dos seus nitretos à 300 ºC. Estes mesmos pós, porém não capeados, não apresentaram a formação de nitretos, mesmo a temperatura de 400 ºC por 2 horas. As cinéticas de formação nos dois pós com as duas granulometrias são idênticas, começando com a formação da nitroferrita, seguida da precipitação da fase '-Fe4N (fcc) que evolui para a fase -FexN (hcp). A fase -FexN apresentou-se principalmente com duas estequiometrias, -Fe2,79N (magnética) e -Fe2,28N (paramagnética). Para efeito de comparação, um outro pó nanoestruturado com diâmetro médio de 4 m e não capeado foi tratado a 400 ºC (já que a 400 ºC o potencial de redução da amônia não permite a oxidação do pó) em fluxo de amônia com tempo variando de 0 a 180 min. A cinética de formação obtida foi: nitroferrita ' '-Fe4N ' -FexN. Sendo que neste caso a fase hexagonal apresentou-se com as mesmas duas estequiometrias apresentada pelos pós recobertos com níquel e mais uma fase com estequiometria -Fe2,45N. Na última parte deste trabalho é apresentado um breve estudo sobre a difusão do nitrogênio nos 3 pós estudados. Mostramos que a difusão do nitrogênio segue um comportamento com a raiz quadrada do tempo, só enquanto houver ferro bcc na amostra. Isto evidencia uma difusão intersticial dos átomos de nitrogênio na rede bcc do Fe. A difusão do nitrogênio nas fases nitretos é bem mais lenta e complexa.

Neste trabalho foi estudado o efeito de altas pressões, temperatura e bombardeamento de íons em ligas Invar FeNi. Analisamos os resultados destes diferentes tratamentos, principalmente através das técnicas de Efeito Mõssbauer por transmissão e por elétrons de conversão, medidas de temperatura de Curie e difração de raio-X. A investigação com pressões de até 10 GPa, para diferentes concentrações da liga FeNi, mostrou que a pressão não favorece a ordenação e separação de fases. No estudo da temperatura de Curie de ligas com concentração em torno de 30 at.% de Ni, como função do tempo de recozimento para diferentes temperaturas, observamos um aumento em Tc de mais de 20°C, em temperaturas da ordem de 340°C. A variação de T c com o tempo foi similar à observada em ligas amorfas, sendo interpretada como um rearranjo atômico, numa escala muito pequena. A energia de ativação para o processo foi estimada em torno de 1.5 eV, indicando o movimento de vacâncias congeladas como o principal mecanismo de relaxação. No estudo dos efeitos de bombardeamento com íons de Ar, Ne e Kr, para diferentes doses e temperaturas, em ligas com concentrações em torno de 30 e 40 at.% de Ni, observamos uma separação de fases, para as amostras bombardeadas com Ne e Ar, mas nenhuma evidência de ordenação, como ocorre em amostras irradiadas com elétrons e neutrons. Para o bombardeamento com Kr, não observamos nenhuma mudança, exceto para as amostras que já apresentavam separação de fases, as quais voltaram a seu estado inicial de fase única. Estes resultados indicam que existe uma predominância de mistura para bombardeamento com íons pesados, e de difusão auxiliada por irradiação para íons leves. / We studied in this work the effect of high pressure, temperature and ion bombardment in FeNi Invar alloys. The results of the different treatments were analysed mainly, by Transmission MOssbauer Spectroscopy, Conversion Electron MOssbauer Spectroscopy, measurements of Curie temperature and X-Ray diffraction. The pressure investigation until 10 GPa, for different concentrations of the FeNi alloy, showed that pressure does not favour ordering and phase separation. The study of Curie temperature of alloys near 30 at.% de Ni, as a function of the annealing time at different temperatures showed an increase in Tc of more than 20°C, with annealing at temperatures as low as 340°C. The change in Tc with time was similar to that observed in amorphous alloys, and was interpreted as an atomic rearrangement, in a very small scale. The activation energy for the process was estimated to be about 1.5 eV, indicating movement of quenched-in vacancies as the main relaxation mechanism. The study of the effect of ion bombardment at different doses and temperature, with Ar, Ne and Kr, in FeNi alloys with 30 e 40 at.% de Ni, indicated a phase separation, for samples bombarded with Ne and Ar, but no evidence of ordering, as in samples irradiated with electrons and neutrons. For bombardment with Kr, we didn't observe any change, but samples already showing a phase separation, returned to the single phase state. Our results give evidences of prevalence of mixing for bombardment with heavy ions, and of radiation enhanced diffusion for bombardment with lighter ions.

Uma parte importante da química de orgametálicos atual centra-se no estudo de compostos heterobimetálicos com o propósito de avaliar de que modo as possíveis interações entre os metais podem alterar a reatividade dos centros metálicos presentes na molécula. Os ligantes ferrocenilas tem sido bastante utilizados para obter-se compostos desta natureza. Dentro desta classe de ligantes destaca-se o 1,1'-bis(difenilfosfina)ferroceno(dppf). Muitos trabalhos surgiram na literatura nos últimos dez anos descrevendo a síntese, caracterização estrutural, no estado sólido ou em solução, de novos complexos metálicos derivados deste metaloligante, bem como o estudo de suas propriedades catalíticas. O objetivo deste trabalho foi sintetizar novos compostos derivados do 1,1'-bis(difenilfosfina) ferroceno (dppf) e estudá-los no estado sólido ou em solução. Desta forma, foram pela primeira vez sintetizados os compostos dppfFe(NO)2(1), [dppfCo(NO)2][SBf6](2) e dppfNicod(3) e [dppfNi(MeCN)4]2 (4) os quais foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear de ¹H e ³¹P{¹H}, análise elementar de C,H e N, condutividade molar no caso do composto catiônico(2) e difração de Raios-X de monocristal, no caso do composto(1). A espectroscopia Mössbauer de 57Fe constitui-se uma técnica adequada para a análise deste metaligante, que contém um átomo de Fe na sua molécula, pois pode fornecer informações estruturais e evidenciar eventuais efeitos interativos que ocorram entre os centros metálicos quando o ligante encontra-se complexado a outros metais. Foram, então, estudados por espectroscopia Mössbauer, à baixa temperatura, os compostos (1),(2),(3),(4) e dppfFe(CO)3 (5) e os resultados obtidos comparados com os apresentados na literatura para compostos análogos contendo o ligante dppf. Os complexos derivados do dppf exibem um processo de oxidação centrado no ferroceno além dos processos de oxiredução presentes nos outros centros metálicos da molécula. O estudo das alterações que podem ocorrer neste processo devido à presença de um segundo metal de transição ou dos ligantes é importante pois pode fornecer informações sobre como modular o potencial redox centrado no ligante ferrocenila, permitindo assim um controle de sua reatividade. Sendo assim, neste trabalho foi realizado um estudo eletroquímico, por voltametria cíclica, dos compostos (1),(2) e (5). Compostos de Ni(0) ou Ni(II) são conhecidos catalisadores em reações de oligomerização e polimerização de olefinas e dienos. Compostos ferrodinitrosilas e cobaltodinitrosilas, na presença de redutores, apresentam alta seletividade em reações de ciclomerização de dienos. Nestes sistemas catalíticos a atividade e seletividade doscompostos está intimamente relacionada com a natureza dos ligantes unidos ao metal de transição do percussor catalítico. Devido às características dos compostos sintetizados e estudados neste trabalho, decidiu-se verificar a possível influência do ligante ddpf, na atividade e seletividade das reações com dienos, escolhendo-se o butadieno como substrato modelo. Estudou-se, então, a atividade catalítica dos compostos (1),(2),(3),(4),(5) e dppfNiCl2 (6) frente ao butadieno, na ausência e presença do cocatalisador, AlEt2Cl.

No presente trabalho foram estudadas as proprie dades magnéticas do hidreto de Pd3Fe, usando espectroscopia MOssbauer no 57Fe, e medidas de magnetometria. Observamos na liga de Pd3Fe ordenada e hidrogenada eletroliticamente,um de créscimo de aproximadamente 30% no valor do campo hiperfino magnético dos átomos de Fe, 80% no valor da magnetização da amostra e 46% na temperatura de transição magnética, compara dos com os respectivos valores para a liga ordenada de Pd3Fe. Para explicar estes resultados fizemos medidas em ligas de (Pd1- x Aux)3 a temperatura de 4,2K e também na liga de Pd3Fe e no hidreto de Pd3Fe sob ação de campos magnéticos aplicados. Os resultados são apresentados e discutidos neste trabalho. / In the present work we studied the magnetic properties of the hydride Pd3FeHx, using the 57Fe MOssbauer spectroscopy, and bulk magnetisation measurements. We observed, in the eletrolytically hydrogenated alloy of Pd3Fe a reduction of approximately 30% in the magnetic hyperfine field of the iron atoms, 80% in the bulk magnetisation and 46% in the magnetic transition temperature, when compared with the values for the Pd3Fe ordered alloy. In order to explain these results we measured some alloys of (Pd 1- x Au x)3Fe at 4,2K, the Pd3Fe alloy and the hydride of Pd3Fe in external applied magnetic fields.

Os compostos isomorfos SnS e SnSe foram estudados usando a técnica do efeito Mössbauer para 119Sn no intervalo de temperatura de 80 K a 400 K. Nosso resultados mostram que a constante do acoplamento quadripolar ∆ Eǫ e o deslocamento isomérico ɗE são dependentes da temperatura. A variação de ɗE está associada com o deslocamento Doppler de segunda ordem, indicando assim que, a densidade de elétrons S no núcleo de 119Sn é constante neste intervalo de temperatura. A variação de ∆ Eǫ é interpretada em termos da dependência da população do estado 5p parcialmente ocupado do Sn2+ em função da temperatura. Este estado é desdobrado por campos elétricos cristalinos de baixa simetria na posição do estanho. A fração de elétrons 5p(np) envolvidos na ligação hibridizada s-p calculada a partir dos valores de ɗE corrigidos para o deslocamento Doppler de segunda ordem é a mesma para ambos os compostos. Entretanto, os valores de np para SnS e SnSe derivados dos valores de ∆ Eǫ saturado são diferentes. Esta discrepância é discutida em termos de possíveis efeitos de covalência nas ligações desses compostos. / The isostructural compounds SnS and SnSe have been studied using the Mössbauer effect in 119Sn over the temperature interval 80 K to 400 K. The quadrupole coupling constant ∆ Eǫ and the isomer shift ɗE are shown to depend on temperature. The variation of ɗE is associated with the second order Doppler shift indicating that the actual s electron density at the 119Sn nucleus is constant over the temperature interval. The variation of ∆ Eǫ with temperature is interpreted in terms of the temperature dependence of the population of a partially occupied Sn2+ 5p state. This state is split by low symmetry cristallins electric fields at the tin site. The fraction of 5p electrons (np) involved in the s-p hybridized bond, determined from the values of ɗE corrected for the second order Dopper shift, is the same in both compounds. However, the np values for SnS and SNSe derived from the satured ∆ Eǫ values are different. This discrepancy is discussed in terms of the possibility of covalency bounding effects present in the compounds.

Os espectros de absorção por Efeito Mössbauer do I129 nos tri-iodetos de terras raras, LaI3, GdI3, ErI3 mostram evidência de um desdobramento quadripolar não-resolvido. Propõe-se que o gradiente de campo elétrico (EFG) responsável pela interação pode se associado com um buraco p (hp) parcialmente cheio na configuração eletrônica 5s25p6 do I-. Os parâmetros do acoplamento quadripolar e os deslocamentos isoméricos são determinados por um ajuste de mínimos quadrados dos dados usando-se como estimativa inicial os dados obtidos por NQR do CI35 nos tricloretos de terras raras equivalentes. Temos, para o LaI3, GdI3, ErI3, respectivamente: e2qQ = -80 ± 8 MHz, -115 ± 8 MHz, -144 ± 8 MHz; ɳ = 0.20, 0.50, 0.44, hp = 0.18, 0.20, 0.21; e δ = -0.285 ± 0.033mm/s, -0.273 ± 0.33 mm/s, -0.249 ± 0.033 mm/s. O grau de ligação covalente nestes compostos é discutido em termos do modelo de superposição orbital. / The I129 Mössbauer effect absorption spectra of the rare Earth tri-iodides, LaI3, GdI3 and ErI3 show evidence of unresolved quadrupole splitting. We propose that the electric field gradiente (EFG) responsible for the interaction can be associated with a partially filled p hole (hp) in the 5s25p6 electronic configuration of I-. The quadrupole coupling parameters and isomer shifts are determined from a least squares fitting of the data using as initial estimates, the CI35 NQR data equivalent rare Earth tri-chlorides. For LaI3, GdI3 and ErI3 we have e2qQ = -80 ± 8 MHz, -115 ± 8 MHz, -144 ± 8 MHz; ɳ = 0.20, 0.50, 0.44, hp = 0.18, 0.20, 0.21; e δ = -0.285 ± 0.033mm/sec, -0.273 ± 0.33 mm/sec, -0.249 ± 0.033 mm/sec, respectively. The degree of covalent bonding in these compounds is discussed in terms of an overlapping orbital model.