Введение к работе
Актуальность темы. Для получения наиболее полной и достоверной информации об объектах исследования особое значение имеет использование наиболее развитых и совершенных средств, предполагающих наличие достаточно чувствительного метода исследования, качественной аппаратурной реализации этого метода, а также развитого математического аппарата для интерпретации полученных результатов. Использование мессбауэровской спектроскопии как метода исследования в совокупности с указанными факторами позволяет выявить незначительные различия в параметрах структурного упорядочения и значительно обогащает информацию об особенностях строения вещества.
В этом отношении использование метода мессбауэровской спектроскопии для изучения структурных особенностей и связан-* ных с ними свойств аморфных и кристаллических соединений позволяет получить информацию, недоступную для других методов исследования. В частности, благодаря анализу взаимосвязи состава и особенностей строения многокомпонентных соединений с их структурными параметрами удается выявить ряд.факторов, влияющих на процессы кристаллизации,и объяснить сложный характер этих соединений, содержащих области с различной степенью упорядочения.
В плане исследования процессов образования таких сложных соединений представляют интерес твердые гели алюмо-железо-сульфатно-фосфатного состава, представляющие промежуточные образования в ряду кристаллизации, конечными представителями которого являются кристаллогидраты (варисцит, вавеллит). Последние широко используются в производстве сорбентов, катализаторов, люминофоров, пигментов, минеральных удобрений. Процессы кристаллизации в гелях представляют такие самостоятельный интерес ввиду того, что в последнее время активно развиваются соответствующие технологии выращивания кристаллов.
Изучение кристаллических минералов алюмофосфатов и шпинелей позволяет получить информацию об особенностях их строения и структурного упорядочения в отдельных выявленных фазах.
Эта информация имеет большое значение для исследования процессов минералообразования.
Цель работы. Разработка методики описания мессбауэровских спектров многокомпонентных соединений с множеством неэквивалентных положений ионов железа.
Создание оптимального алгоритма минимизации целевой функции при решении обратной задачи мессбауэровской спектроскопии .
Получение информации об особенностях структурного упорядочения в аморфных гелях алюмо-железо-сульфатно-фосфатного состава.
Установление взаимосвязи между особенностями структурного упорядочения в железосодержащих шпинелях и их мессбауэров-скими спектрами. -
Научная новизна работы. В результате применения оригинальной методики математической обработки мессбауэровских спектров с распределенными параметрами выявлены особенности структурного упорядочения в кристаллических алюмофосфатах.
Методом мессбауэровской спектроскопии исследованы твердые аморфные гели алюмо-железс-сульфатно-фосфатного состава, в результате чего получена информация об особенностях их структурного упорядочения, связанных с наличием центров кристаллизации с участием ионов железа.
Использование оригинальной методики"описания спектров замещенных шпинелей позволило обнаружить особенности катион-ного распределения в этих шпинелях.
Практическая ценность работы. Информация об особенностях строения исследованных в работе аморфных и кристаллических минералов может быть использована при моделировании процессов кристаллизации и минералообразования, а также при разработке технологий с использованием гелей в качестве исходного вещества или среды кристаллизации.
Разработанные в работе методы интерпретации мессбауэровских спектров с распределенными параметрами могут быть использованы для оперативного изучения многокомпонентных соединений, а также минерального состава вещества с целью вещест-
венно-генетической типизации руд и оценки их практического значения.
Предложенный в работе комбинированный метод поиска минимума целевой функции при решении обратной задачи мессбауэров-ской спектроскопии может применяться и в других спектроскопи^ ческих методах исследования, где необходима оптимизация моделей описания реальных объектов.
Разработанные схемотехнические решения отдельных узлов мессбауэровского спектрометра позволяют существенно повысить информативность и достоверность экспериментальных данных. Кроме того, эти решения могут быть использованы и в другой аппаратуре, где требуются соответствующие функциональные модули.
На защиту выносятся.
-
Методика описания мессбауэровских спектров с несимметрично уширенными компонентами, обусловленными множеством неэквивалентных положений ионов железа.
-
Метод поиска минимума целевой функции при решении обратной задачи мессбауэровской спектроскопии.
-
Модель описания мессбауэровских спектров замещенных келезосодержащих шпинелей.
-
Интерпретация структурных изменений природных гелей алюмо-железо-сульфатно-фосфатного состава при проведении температурных измерений методом мессбауэровской спектроскопии.
-
Результаты исследований процесса образования железо-зодержащих фаз в природных гелях при воздействии высоких температур по данным мессбауэровских измерений.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Международной конференции по применению эффекта Лессбауэра ІСАМБ-85 в Бельгии (1986г.), на Всесоюзном совещании по прикладной мессбауэровской спектроскопии в г.Москве [1988г.), на Уральской научно-технической конференции "Применение мессбауэровской спектроскопии в материаловедении" в г.Ижевске (1989г.), на Всесоюзной конференции "Прикладная <ессбауэровская спектроскопия" в г.Казани (1990г.).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 16 печатных работах [1-16].
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы из 128 наименований. Диссертация содержит 120 страниц тэкста, включая 40 рисунков и 3 таблицы.
