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http://hdl.handle.net/1843/77895| Type: | Tese |
| Title: | Caracterização das propriedades estruturais e eletrônicas da superfície vicinal Ag(977) e da reconstrução Cu(111)(√7× √7)R19.1◦-S |
| Authors: | Clóvis Guerim Vieira |
| First Advisor: | Edmar Avellar Soares |
| First Co-advisor: | Roberto Magalhães Paniago |
| First Referee: | Myriano Henriques de Oliveira Junior |
| Second Referee: | Ricardo Wagner Nunes |
| Third Referee: | Pedro Paulo de Mello Venezuela |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Fernando Loureiro Stavale Junior |
| Abstract: | Nesta pesquisa, adotamos uma abordagem multidisciplinar que incorpora técnicas avan çadas, como Microscopia de Tunelamento (STM), Espectroscopia de Fotoelétrons com resolução angular (ARPES), Difração de Elétrons de Baixa Energia (LEED) e simulações com a Teoria do Funcional Densidade(DFT), para investigar as complexas transformações eletrônicas emergentes em superfícies (111) diante de mudanças significativas na simetria do sistema. Este estudo é dividido em dois projetos distintos: o primeiro focado em superfícies vicinais de prata, destacando a identificação das propriedades eletrônicas e estruturais da Ag(977). O segundo projeto concentra-se na análise minuciosa das transformações resultantes da reconstrução do tipo (√7× √7)R19.1◦ na superfície plana (111) do cobre e do Cu3Au, uma resposta originada pela segregação (ou adsorção) de átomos de enxofre. No contexto das superfícies vicinais de prata, que são superfícies que apresentam um arranjo periódico de degraus monoatômicos, realizamos uma investigação experimental detalhada da superfície vicinal Ag(977), uma superfície de alto índice de Miller originada a partir da superfície (111). Inicialmente, utilizamos curvas I(V) obtidas a partir do padrão LEED para determinar a estrutura por meio da análise LEED. Além disso, complementamos esse trabalho com medidas de ARPES para mapear a estrutura eletrônica da superfície. Durante os experimentos, algumas questões mais gerais sobre vicinais, emergiram. Na tentativa de responder essas questões e para uma compreensão mais completa acerca das propriedades físicas das superfícies vicinais, empregamos a DFT para simular a estrutura cristalina e eletrônica de duas variações de superfícies vicinais do tipo A- Ag(533) e Ag(977), que são caracterizadas por diferentes comprimentos de terraço. Também incluímos uma terceira vicinal do tipo B: Ag(688). Durante a investigação, identificamos que o padrão de relaxação na direção paralela à superfície (111) plana, segue um regime oscilatório com decaimento exponencial. Esse comportamento também foi observado experimentalmente na análise LEED da Ag(977). Além disso, notamos que as superfícies vicinais apresentam um preenchimento específico em áreas onde a existência de estados de bulk é proibida. Isso resulta na hibridização dos estados de bulk com os estados de superfície nessas regiões. No que concerne à reconstrução do tipo (√7× √7)R19.1◦ nas superfícies (111) do Cu e do Cu3Au, conduzimos uma investigação minuciosa sobre a segregação do enxofre, um material contaminante comumente presente no bulk desses cristais. Observamos que é possível criar um sistema de segregação de enxofre para a superfície apenas aquecendo a amostra. Demonstramos que a saturação de enxofre nessas superfícies, é alcançada por volta de 400◦C, culminando na reconstrução desejada, a qual foi confirmada por meio do padrão LEED. A análise das estruturas de bandas após a reconstrução, especialmente nas proximidades do ponto Γ′, indicou que ocorreu uma substituição do estado de Shockley por uma estrutura cônica que é resultado de fenômenos de folding de bandas e da localização dessas ressonâncias,um fenômeno que, neste trabalho, foi batizado de Pseudo-cone de Dirac. Utilizando simulações com DFT, modelamos duas geometrias e as comparamos com os dados experimentais obtidos por ARPES e STM com objetivo de identificar aquela que melhor se alinha com os dados experimentais obtidos. Além disso também trouxemos valiosos insights sobre a natureza das ligações químicas que ocorrem nesse sistema. |
| Subject: | Teoria do funcional da densidade Scanning tunneling microscopy Low energy electron diffraction |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Física |
| Rights: | Acesso Aberto |
| metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/ |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/77895 |
| Issue Date: | 23-Feb-2024 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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