Estrutura eletrônica da Perovskita dupla Sr2FeMoO6

• Autor(a) principal: Martins, Henrique Perin
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1884/36034
• topic: Dissertações

Resumo: A estrutura eletrônica da perovskita dupla Sr2FeMoO6 foi estudada utilizando técnicas de espectroscopia, como fotoemissão de nível interno e de banda de valência (XPS), e fotoabsorção de raios X (XAS). Os métodos teóricos empregados na interpretação dos resultados experimentais foram: cálculo de estrutura de bandas, de multipletos atômicos e de modelo de cluster. Este composto é um meio-metal (half-metal) ferrimagnético e há um grande interesse em seu estudo em virtude de apresentar magnetorresistência de tunelamento a alta temperatura (TC _ 415 K). Além disso, sua estrutura eletrônica não foi elucidada na literatura. O cálculo de estrutura de bandas indicou a forte covalência das ligações entre o oxigênio e os metais de transição, especialmente no caso do Mo 4d. Além disso, também apontou a importância dos efeitos de campo cristalino e troca intra-atômica na estrutura eletrônica do composto. Há uma grande variedade de estudos quanto às valências dos íons de Fe e Mo no composto, mas ainda não houve um consenso. A fotoabsorção de raios X nos níveis de Fe 2p, Mo 2p3/2 e O 1s combinadas com o cálculo de multipletos atômicos possibilitou a determinação definitiva dos estados de valência dos metais como Fe3+ e Mo5+. A partir desse resultado foi possível a utilização do modelo de cluster para interpretar os espectros de fotoemissão de nível interno de Fe 2p e Mo 3p. O modelo de cluster utilizado é uma ideia original deste trabalho, e é baseado em um Hamiltoniano modelo do tipo p-d. A reprodução dos resultados da fotoemissão de nível interno levou a conclusões sobre a origem de todas suas estruturas e ao entendimento de como o composto reage à presença do buraco deixado pelo fotoelétron no nível interno. O estudo das contribuições dos metais de transição em torno do nível de Fermi é essencial para o entendimento do caráter de meio-metal do material, especialmente o papel dos estados de Mo 4d na banda de valência. A fotoemissão da banda de valência pôde ser reproduzida por meio de cálculo de estrutura de bandas, o qual assinalou a presença de apenas estados de Fe e Mo t2g# cruzando o nível de Fermi, o que explica o caráter meio-metálico do composto. A técnica de mínimo de Cooper utilizada por diversos autores para avaliar a contribuição dos estados de Mo 4d apresenta problemas fundamentais. As energias utilizadas são baixas, o que torna as medidas muito sensíveis à superfície. Em segundo lugar, as energias utilizadas variam em até 100%, o que introduz uma grande diferença na seção de choque de fotoionização dos elementos. Nesse trabalho, a técnica de fotoemissão ressonante no nível de Mo 2p3/2 permitiu uma determinação direta da contribuição de Mo 4d na banda de valência. Devido às altas energias utilizadas nesta técnica, os resultados são pouco sensíveis à superfície do composto. Além disso, as energias variam em menos de 1%, removendo o problema da variação na seção de choque de fotoionização. Esse estudo revelou a presença certa de estados Mo 4d na energia de Fermi e também fortemente misturados com estados de O 2p a mais altas energias. Palavras-chave: Sr2FeMoO6. Estrutura eletrônica. Espectroscopia. Cálculo de estrutura de bandas. Multipletos atômicos. Modelo de cluster.