Der Einfluß zeitlich fluktuierender Felder auf die Hyperfeinaufspaltung der Mößbauerstrahlung

Gabriel, Helmut

Der Einfluß zeitlich-fluktuierender magnetischer Felder und elektrischer Feldgradienten auf die Hyperfeinaufspaltung der Mößbauerstrahlung wird untersucht. Die Überlegungen gelten für die Klasse von Experimenten, in denen die Umgebung des Atomkerns als Wärmebad wirkt und Ursache für die Entstehung effektiver klassischer Felder ist. Zur Lösung des Prozesses der spontanen Emission in einem entarteten Zweiniveausystem wird der Formalismus der Liouville-Operatoren benutzt. In zwei Schritten wird die Dichtematrix des Gesamtsystems "Kern + Strahlungsfeld + Umgebung" so reduziert, daß ein Ausdruck für die Diagonalelemente der Dichtematrix für Kern und [gamma]-Strahlung übrigbleibt. Über die physikalische Beschaffenheit der Kernumgebung werden keine speziellen Voraussetzungen gemacht. Deren Existenz findet sieh in Korrelationsfunktionen bezüglich der felderzeugenden Störoperatoren wieder. Der Fall der magnetischen Dipolwechselwirkung in einem durch die magnetischen Dipolmomente und Kernspins charakterisierten Zweiniveausystem wird explizit behandelt. Die zeitlich-asymptotische Lösung, die für Meßdauern t > 1/[Gamma], 1/[gamma] gilt, führt auf eine Überlagerung frequenzverschobener Lorentzlinien mit modifizierter Linienbreite. Frequenzverschiebung [Lambda] und zusätzliche Linienbreite [gamma] der einzelnen Hyperfeinlinien sind explizit bekannte Funktionen der Kernspins, magnetischen Quantenzahlen und magnetischen Dipolmomente und hängen über die Feldkorrelationsfunktionen von der Umgebung ab.

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Gabriel, Helmut: Der Einfluß zeitlich fluktuierender Felder auf die Hyperfeinaufspaltung der Mößbauerstrahlung.

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