Contribuição ao estudo de terras-raras e metais de transição por tecnicas espectroscopicas de raios-X moles usando luz sincrotron

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1999

RESUMO

Nesta tese aplicamos diferentes modos de detecção em experimentos envolvendo espectroscopia de raios-X moles, a fim de estudar propriedades de volume, eletrônicas e magnéticas (via efeito de dicroísmo) de amostras formadas por terras-raras e metais de transição. Além da detecção normalmente usada neste tipo de espectroscopia, ou seja, o rendimento total de elétrons, empregamos dois modos alternativos: a transmissão e a reflexão. Utilizando o rendimento total de elétrons, estudamos as bordas M4,5 do Er em sub-monocamadas de Er sobre Si(111), usando raios-X linearmente polarizados. O dicroísmo observado foi relacionado ao campo elétrico cristalino e interpretado quantitativamente considerando-se a hipótese de uma perturbação axial. Determinamos o coeficiente de absorção absoluto de algumas terras-raras (Gd, Dy, Ho e Er) nas bordas M4,5 (excitações 3d®4d) medindo-se a transmissão através de camadas com diversas espessuras, entre 2 e 400 Å. Nossos resultados estão em bom acordo com aqueles de cálculos atômicos. A partir do coeficiente de absorção determinamos o índice de refração 4,5 do Er e Ho, fazendo uso das relações de Kramers-Kronig. Também no modo transmissão, observamos o efeito de dicroísmo circular nas bordas L2,3 de um filme de Ni com magnetização perpendicular à superfície, determinando assim, a relação á lzñ / á szñ . Verificamos a dependência angular da refletividade p, para ângulos de incidência entre 0.6o e 3.5o , em camadas de Er e Ho, explicando-a com o modelo óptico que resulta nas equações de Fresnel. Medimos, ainda, a refletividade de um cristal de Ni(110) na região das bordas L2,3, usando-se luz circularmente polarizada, e observamos grandes variações na refletividade ressonante, dependendo da orientação relativa entre a magnetização da amostra e a helicidade dos fótons. Discutimos, também, a dependência angular do dicroísmo circular e o uso da refletividade ressonante magnética para a obtenção de curvas de histerese. Com a mesma amostra de Ni(110), observamos o efeito de dicroísmo linear neste modo de detecção, e medimos um fator de assimetria máximo de 8% para o ângulo de incidência de 4o. Os espectros, para os dois sentidos de magnetização foram explicados com o modelo anterior modificado de tal maneira a incluir o efeito magnético. Finalmente, mostramos os resultados do comissionamento da linha de luz de raios-X moles construída no LNLS e que é similar a utilizada nos experimentos realizados nesta tese.

ASSUNTO(S)

raios x espectroscopia de absorção atomica radiação sincrotronica

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