The Wavelength of the 14.4 keV Mössbauer Radiation in 57Fe : A Novel Length Standard For Atomic Scales -- New Measurements and First Applications

Abstract

The wavelength of the Mössbauer radiation of ^{57}Fe, \lambda_{M}, has been measured in an experiment using Bragg backscattering from a silicon reference crystal with precisely known lattice spacing. The latest measured value, obtained at the 1km-beamline at SPring-8 (Hyogo, Japan) in the year 2002, is \lambda_{M}=86.025587(26) pm. The wavelength of the Mössbauer radiation of ^{57}Fe is ideal as a new length standard for atomic scales due to its unique sharpness, stability and ease of reproduction. In other experiments the new length standard has been successfully applied in the measurement of the lattice parameters of \alpha-Al_{2}O_{3} in the temperature range from 4.5 to 374 K, and in the measurement of the wavelength of the Mössbauer radiation of the isotopes ^{151}Eu, ^{119}Sn, and ^{161}Dy.

Die Wellenlänge der Mößbauer-Strahlung von ^{57}Fe, \lambda_{M}, wurde gemessen durch Anwendung von Bragg-Rückstreuung an einem Silizium-Referenzkristall mit sehr genau bekanntem Gitterebenenabstand. Der neueste an der 1km-Beamline bei SPring-8 (Hyogo, Japan) im Jahr 2002 gemessene Wert beträgt \lambda_{M}=86.025587(26) pm. Die Wellenlänge der Mößbauer-Strahlung von ^{57}Fe ist aufgrund ihrer einzigartigen Schärfe, Stabilität und leichten Reproduzierbarkeit ideal geeignet als Längenstandard für atomare Größenordnungen. In weiteren Experimenten wurde der neue Längenstandard erfolgreich angewendet, um die Gitterparameter von \alpha-Al_{2}O_{3} im Temperaturbereich von 4.5 bis 374 K sowie die Wellenlängen der Mößbauer-Strahlung der Isotope ^{151}Eu, ^{119}Sn, und ^{161}Dy zu messen.