MÖSSBAUER EXPERIMENT WITH ⁵⁷FE⁺(3d⁶ 4s) IONS ISOLATED IN A XENON MATRIX

Résumé
Des ions ⁵⁷Fe⁺(3d⁶ 4s) ont été produits par irradiation UV d'une matrice de xénon contenant 0,65 % de ⁵⁷Fe. Ces ions ont pu être stabilisés en ajoutant à la matrice environ 1 % de HI jouant le rô1e d'accepteur d'électrons. Le spectre Mössbauer de ⁵⁷Fe dans la matrice de Xe(HI) mesuré avant l'irradiation UV comporte une seule raie de résonance (Ɖ = 0,70 mm/s) avec un IS de - (0,74 ± 0,02) mm/s par rapport au fer métallique à 300 K. Apres une irradiation UV de 15 h (~ 3 × 10²⁰ photons/cm²) la raie unique d'atomes isolés de ⁵⁷Fe a complètement disparu. Elle est remplacée par le doublet quadrupolaire de Fe⁺ avec IS = (0,26 ± 0,03) mm/s par rapport au fer métal à 300 K et ƊE_Q = (1,51 ± 0,03) mm/s. De cet IS, on deduit le rapport des densités électroniques au site du noyau ⁵⁷Fe : [ρ(0)3d⁶4s² - ρ(0)3d⁶]/[ρ(0)3d⁶4s - ρ(0)3d⁶] = 1,80 ± 0,15.

Abstract
⁵⁷Fe⁺(3d⁶ 4s) ions have been produced by UV irradiation of a xenon matrix containing 0.65 % ⁵⁷Fe. These ions could be stabilized by mixing ~ 1 % of HI as an electron acceptor into the Xe matrix gas. The Mössbauer spectrum of the ⁵⁷Fe doped Xe(HI) matrix taken before UV irradiation shows a single resonance line (Ɖ= 0.70 mm/s) with an IS of - (0.74 ± 0.02) mm/s against iron metal at 300 K. After 15 hours of UV irradiation (~ 3 × 10²⁰ photons/cm²) the single resonance line from isolated ⁵⁷Fe atoms has completely disappeared. Instead the quadrupole doublet of the Fe⁺ appeared with IS = (0.26 ± 0.03) mm/s against Fe metal at 300 K and Ɗ E_Q= (1.51 ± 0.03) mm/s. From this IS we obtain the ratio of the electron densities at the ⁵⁷Fe nucleus [ρ(0)3d⁶4s² - ρ(0)3d⁶]/[ρ(0)3d⁶4s - ρ(0)3d⁶] = 1,80 ± 0,15.