La espectroscopia vibracional por resonancia nuclear es una técnica basada en sincrotrón que investiga los niveles de energía vibracional . La técnica, a menudo llamada NRVS , es específica para muestras que contienen núcleos que responden a la espectroscopia Mössbauer , más comúnmente hierro. El método explota la alta resolución ofrecida por las fuentes de luz de sincrotrón, que permite la resolución de la estructura fina vibracional, especialmente aquellas vibraciones que están acopladas a la posición del centro(s) de Fe. [1] [2] El método se aplica popularmente a problemas en química bioinorgánica , [3] ciencia de los materiales y geofísica . Un aspecto novedoso del método es la capacidad de determinar la trayectoria 3D de los átomos de hierro dentro de los modos vibracionales, lo que proporciona una evaluación única de la precisión de la predicción de DFT. [4] Otros nombres para este método incluyen dispersión inelástica nuclear (NIS), absorción inelástica nuclear (NIA), dispersión inelástica resonante nuclear de rayos X (NRIXS) y efecto Mössbauer asistido por fonones.
En la configuración experimental, los rayos X se liberan desde el haz de partículas mediante un ondulador; un monocromador de alta resolución produce un haz con una pequeña dispersión de energía (normalmente 1,0 meV). La muestra se irradia con fotones elegidos en torno a la resonancia del isótopo Mössbauer y se proporciona más información para el isótopo específico. Los parámetros típicos para el escaneo experimental son -20 meV por debajo de la energía de resonancia sin retroceso a +100 meV por encima de ella. El número de escaneos (a menudo registrados durante 5 segundos cada 0,2 meV) depende de la cantidad de núcleos activos de Mössbauer en la muestra. El número de fotones absorbidos por la muestra en cualquier longitud de onda se mide detectando la fluorescencia emitida por el átomo excitado con un detector de fotodiodo de avalancha . El espectro bruto resultante contiene una resonancia de alta intensidad que corresponde al estado nuclear excitado del núcleo sondeado. Para muestras a granel, la técnica detecta la abundancia natural de 57 Fe. Para muchas muestras diluidas o biológicas, la muestra a menudo se enriquece en 57 Fe.