Methode der gestörten γ -γ Winkelkorrelation (CERN)

Die Methode der gestörten Winkelkorrelation (engl. Perturbed Angular Correlation of γ-Rays, PAC) ist eine empfindliche kernspektroskopische Technik zur Untersuchung der lokalen Umgebung von Atomkernen in kondensierter Materie. Sie basiert auf der Analyse der zeitabhängigen Winkelkorrelation zwischen aufeinanderfolgenden γ-Quanten, die in einem Kernzerfall mit γ–γ-Kaskade emittiert werden.

Die entscheidende physikalische Grundlage liegt darin, dass der Zwischenzustand des Kerns zwischen den beiden γ-Emissionen über eine bestimmte Lebensdauer τ (typischerweise im Bereich von 10⁻⁹ bis 10⁻⁶ s) existiert und in dieser Zeit mit seiner lokalen elektromagnetischen Umgebung (elektrischen oder magnetischen Feldern) wechselwirkt. Diese Wechselwirkungen führen zu einer Störung (Perturbation) der ursprünglichen Winkelkorrelation der γ-Strahlung – daher der Name gestörte Winkelkorrelation.

Die PAC-Spektroskopie ermöglicht die Bestimmung lokaler struktureller und elektronischer Eigenschaften, die oft keiner anderen Methode zugänglich sind. Sie ist besonders sensitiv für elektrische Feldgradienten (EFG), magnetische Hyperfeinfelder und dynamische Prozesse.