Espectroscopia de absorção de raios-X dos arseniatos de ferro Ba(Fe1xTx)2As2, (T = Mn, Co, x = 0.0 e x = 0.08) - Figueiredo, Alvaro Godoy de (2021)
Essa dissertac¸ao de mestrado e dedicada ´ a dois t ` opicos. O primeiro ´ e discutido na maior ´ parte do texto and refere-se a experimentos de espectroscopia de absorc¸ ` ao de raios-x (XAS) dos materiais selecionados classificados como Supercondutores Baseados em Ferro (IBS). Ja´ o segundo topico ´ e discutido no Ap ´ endice A, e compreende o trabalho de instrumentac¸ ao com um design otimizado de uma celula panor ´ amica de press ao. O primeiro cap´tulo e dedicado ´ a introduc¸ ` ao de alguns conceitos te oricos relacionados ao ´ campo dos materiais IBS. O segundo cap´tulo introduz a tecnica de XAS em IBS, al ´ em de ´ topicos gerais relacionados ´ a nossas an ` alises experimentais. J ´ a no terceiro cap ´ ´tulo, nossos dados experimentais sao apresentados e discutidos, e no cap ´tulo quartro sao dadas nossas con- clusoes. Boa parte deste trabalho e dediacda ´ a depend ` encia com polarizac¸ ao da espectroscopia de raios-x proxima ´ a borda de absorc¸ ` ao (XANES), um m etodo que sonda a distribuic¸ ´ ao de den- sidade de estados desocupados num elemento espec´fico em materias solidos. Sondamos as ´ bordas K do Fe e do As do Ba(Fe1xMx)2As2 (M = Mn, Co e x = 0.0 e 0.08). O experimento revela uma forte dependencia com a polarizac¸ ao atrav es dos espectros de XANES, que essen- ´ cialmente mostram um aumento da intensidade de transic¸oes eletr onicas quando a polarizac¸ ao do feixe esta direcionada para fora do plano cristalogr ´ afico ´ ab da amostra. Esses resultados mostram que estados com carater dos orbitais ´ pz dominam a densidade do estados desocupados proximos ao n ´ ´vel de Fermi. Substituic¸ao parcial do Fe pelo Co mostra uma diminuic¸ ao na intensidade da anisotropia, sugeringo que a dopagem por Co doa eletrons preferencialmente ´ para estados com carater do orbital ´ pz. Por outro lado, substituic¸ao por Mn gera um aumento da anisotropia do orbital pz, que e proposto ser causado atrav ´ es dum aumento da hibridizac¸ ´ ao Fe3d4p, revelando o papel dos estados Fe4p na localizac¸ao dos orbitais Fe 3d. Alem disso, com- ´ parando com os resultados de experimentos anteriores, foi poss´vel identificar a hibridizac¸ao relativa entre os orbitais 4px,y,z do Fe e do pnict´deo como uma clara divisao entre as pro- priedades eletronicas do selenatos e arseniatos de ferro. Nossas conclus oes s ao suportadas por calculos do espectro de XANES atrav ´ es de FEFF dependentes de polarizac¸ ´ ao e por c alculos de ´ qu´mica quantica dos estados eletr onicos dos orbitais da coordenac¸ ao do Fe. O que foi discutido acima compoe o corpo principal do trabalho, enquanto que uma segundo tema diferente e adicionado no Ap ´ endice A, apresentando um design de C elula de Bigorna de ´ Diamante (DAC) mais otimizado, que sao usadas para experimentos em alta press ao pareados com raios-x. Esse novo design traz uma maior abertura angular numa montagem de reflexao, assim como um menor tamanho e massa, essenciais para experimento em baixa temperatura. Foi desenhada para ser utilizada nas dependencias do CNPEM