Dipartimento di Scienze della Terra

Informazioni sul servizio
La spettroscopia Mössbauer (o di assorbimento risonante di raggi γ) si basa sull’omonimo effetto consistente nell’emissione senza perdita di energia di raggi γ e nel loro assorbimento risonante da parte di specifici nuclei atomici nei solidi. Gli isotopi più comuni per i quali si verifica l’effetto Mössbauer, che vengono di conseguenza sfruttati in questa tecnica spettroscopica, sono ⁵⁷Fe, ¹¹⁹Sn, ¹²¹Sb, ¹⁵³Eu e ¹⁹⁷Au. Il laboratorio di spettroscopia Mössbauer attivo presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Roma “La Sapienza” analizza l’attività dell’isotopo ⁵⁷Fe. Il laboratorio sfrutta le potenzialità investigative della spettroscopia Mössbauer per lo sviluppo di ricerche sia di base sia a carattere applicativo nei campi delle Scienze della Terra, dei Beni Culturali, dei Materiali, Chimiche, Fisiche e Biologiche. Un così ampio spettro di possibili applicazioni è dovuto alla notevole versatilità del metodo e soprattutto dai molteplici ruoli svolti dal Fe. Risulta di grande rilevanza, ad esempio, la gamma di proprietà ottiche, elettriche, magnetiche, meccaniche e fluodinamiche impartite da Fe²⁺ e Fe³⁺ ai vari materiali oggetto di interesse delle discipline menzionate. La tecnica opera su quantità molto ridotte di campione (10-100 mg), ridotto in polvere al fine di non avere orientazioni preferenziali. Il rapporto Fe³⁺/Fe_Tot viene determinato quantitativamente senza interagire chimicamente con il materiale. Le misure vengono effettuate sia a temperatura ambiente sia a bassa temperatura (in azoto liquido, fino a –200 °C), allo scopo di migliorare l’accuratezza e la precisione delle determinazioni. Inoltre, per scopi specifici, è possibile operare anche in alta temperatura (fino a ~700 °C). Mediante questa spettroscopia si possono eseguire analisi di: minerali, rocce, vetri, reperti archeologici, materiali metallici e ceramici di interesse industriale, e in generale sostanze solide cristalline ed amorfe, sia inorganiche sia organiche. I risultati consistono nella quantificazione dei rapporti Fe³⁺/Fe_Tot, nella definizione della geometria di coordinazione e delle sue distorsioni, nella individuazione della presenza di componenti magnetiche e nella stima della dimensione delle (nano)particelle magnetiche.

 

Prenotazione
Contattare il responsabile del laboratorio (Prof. G.B. Andreozzi).

 

Strumentazione
Il laboratorio ospita due banchi indipendenti, ognuno con il suo trasduttore. Il primo (Elscint) viene utilizzato per la raccolta di spettri a temperatura ambiente. Il secondo (Wissel) viene utilizzato per la raccolta di spettri a bassa temperatura ed è accoppiato a un criostato (Oxford) all’azoto liquido dotato di un controllo della temperatura. In entrambi i casi il campione analizzato è stato preventivamente ridotto in polvere e caricato su un portacampione in polimetilmetacrilato (PMMA, Plexiglas). Dietro richiesta specifica, il laboratorio può effettuare anche misure in alta temperatura tramite un forno montato sul banco Elscint per raccogliere spettri fino a 1000 K in vuoto o in atmosfera controllata.

 

Alcune immagini del Laboratorio