Qu'est-ce que spectroscopie mössbauer ?

La spectroscopie Mössbauer est une technique puissante utilisée en physique et en chimie pour étudier les propriétés des matériaux. Elle tire son nom du physicien allemand Rudolf Mössbauer qui a découvert cette méthode de spectroscopie en 1957.

Cette technique repose sur le phénomène de résonance ou d'absorption résonante d'un noyau atomique lorsqu'il est soumis à une source de rayonnement gamma. En utilisant des émetteurs gamma spécifiques tels que le fer-57 ou le cobalt-57, il est possible de faire interagir le rayonnement avec le noyau d'un certain élément chimique dans un matériau. Cette interaction entre le noyau et le rayonnement gamma permet de sonder les propriétés nucléaires et la structure électronique du matériau.

La spectroscopie Mössbauer permet d'étudier différents phénomènes, tels que l'absorption résonante du rayonnement gamma, la diffusion inélastique et la diffusion cohérente inélastique des particules gamma au sein des matériaux. Ces phénomènes sont sensibles aux propriétés du noyau atomique, telles que son spin, sa charge, sa distribution de charge, son état de valence, sa mobilité et son environnement chimique.

En pratique, la spectroscopie Mössbauer utilise généralement un système expérimental composé d'une source de rayonnement gamma, d'un échantillon étudié et d'un détecteur gamma. L'échantillon est placé dans un dispositif de résonance qui permet de varier la température et le champ magnétique appliqué au matériau. Le détecteur enregistre les photons gamma réémis après interaction avec le matériau, fournissant ainsi une information sur les écarts d'énergie entre les différents niveaux d'énergie du noyau atomique.

Cette technique est très utilisée en physique du solide, en sciences des matériaux et en chimie pour étudier différentes propriétés des matériaux, comme par exemple la structure cristalline, l'ordre magnétique, la mobilité des atomes, les transitions de phase ou encore les réactions chimiques. Elle permet également de caractériser des échantillons très purs ou de détecter la présence de faibles concentrations d'impuretés.

En résumé, la spectroscopie Mössbauer est une méthode précise et sensible utilisée pour étudier les propriétés nucléaires et électroniques des matériaux. Elle offre une analyse approfondie des propriétés structurelles et chimiques, et joue donc un rôle essentiel dans de nombreux domaines de recherche et d'application.