Espectroscopia de absorción de rayos X
Panel de diferentes tipos de espectroscopia de absorción de rayos X que requieren una instalación de radiación de sincrotrón De Wikipedia, la enciclopedia libre
Panel de diferentes tipos de espectroscopia de absorción de rayos X que requieren una instalación de radiación de sincrotrón De Wikipedia, la enciclopedia libre
La espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) es una técnica ampliamente utilizada para determinar la estructura geométrica y/o electrónica local de la materia.[1] El experimento generalmente se realiza en instalaciones de radiación de sincrotrón, que proporcionan haces de rayos X intensos y sintonizables. Las muestras pueden estar en fase gaseosa, soluciones o sólidos.[2]
Los datos XAS se obtienen ajustando la energía del fotón,[3] usando un monocromador cristalino, a un rango donde los electrones internos pueden ser excitados (0.1-100 keV). Los bordes se denominan, en parte, por el electrón del núcleo que se excita: los números cuánticos principales n = 1, 2 y 3 corresponden a los bordes K, L y M, respectivamente.[4] Por ejemplo, la excitación de un electrón 1s ocurre en el borde K, mientras que la excitación de un electrón 2s o 2p ocurre en un borde L.
Hay tres regiones principales que se encuentran en un espectro generado por datos XAS que luego se consideran técnicas espectroscópicas separadas:
La XAS es un tipo de espectroscopia de absorción de un estado inicial central con una simetría bien definida; en consecuencia, las reglas de selección de la mecánica cuántica seleccionan la simetría de los estados finales en el continuo, que suelen ser una mezcla de múltiples componentes. Las características más intensas se deben a las transiciones permitidas por el dipolo eléctrico (es decir, Δℓ = ± 1) a estados finales desocupados. Por ejemplo, las características más intensas de un borde K se deben a las transiciones centrales de 1s → estados finales tipo p, mientras que las características más intensas del borde L3 se deben a estados finales 2p → tipo d.
La metodología XAS se puede dividir ampliamente en cuatro categorías experimentales que pueden dar resultados complementarios entre sí: metal K-edge, metal L-edge, ligand K-edge y EXAFS.
El medio más obvio para mapear muestras heterogéneas más allá del contraste de absorción de rayos X es a través del análisis elemental por fluorescencia de rayos X, similar a los métodos EDX en microscopía electrónica.[5]
La XAS es una técnica utilizada en diferentes campos científicos, incluida la física molecular y de materia condensada,[6][7][8] ciencia e ingeniería de materiales, química, ciencias de la tierra y biología. En particular, su sensibilidad única a la estructura local, en comparación con la difracción de rayos X, se ha aprovechado para estudiar:
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