Processos de otimização na análise LEED e estudo da estrutura dos sistemas Ag(110) e Ag(111)/Sb
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Wagner Nunes Rodrigues
Ricardo Wagner Nunes
Roberto Magalhaes Paniago
George G. Kleiman
Jonder Morais
Ricardo Wagner Nunes
Roberto Magalhaes Paniago
George G. Kleiman
Jonder Morais
Resumo
Este trabalho consiste basicamente de três estudos relacionados a técnica de difração de elétrons lentos (LEED). Na primeira parte deste trabalho apresentamos os resultados obtidos com a aplicação do algoritmo `Fast Simulated Annealing' (FSA), pela primeira vez, ao problema de busca relacionado à determinação estrutural via LEED. A utilização deste algoritmo nas determinações estruturais dos sistemas Ag(111), Ag(110) e CdTe(110), permitiu efetuar uma caracterização do mesmo. Uma relação de escala (`scaling'), capaz de medir a eficiência de um método de busca em função do número de parâmetros a ser investigado, foi obtida, e indicou uma favorável relação de escala linear (N1). Na segunda parte deste trabalho estudamos a expansão térmica da superfície Ag(110) na faixa de temperatura de 118 a 573 K, através de uma análise LEED convencional. As três primeiras distâncias interplanares, assim como as temperaturas de Debye dos átomos das duas primeiras camadas atômicas foram obtidas da análise LEED. A observação de um comportamento de expansão linear para as duas primeiras camadas atômicas, como também o comportamento aproximadamente constante das temperaturas de Debye parecem indicar insignificantes efeitos de anarmonicidade no intervalo de temperatura explorado. Finalmente, na terceira parte deste estudo apresentamos os resultados obtidos de uma análise da topografia da superfície Ag(111) (2.31/2 X 2.31/2)R30o - Sb, onde vários modelos estruturais foram propostos e avaliados. Apesar de os resultados obtidos não permitirem uma conclusão final, foi possível descartar algumas classes de modelos estruturais e sugerir um modelo do tipo `overlayer-substitutional' como o mais plausível.
Abstract
This work is essentially composed of three studies concerned with the Low Energy Electron Difiraction (LEED) technique. In the first part we present the results obtained from the application of the fast simulated annealing (FSA) global search algorithm, for the first time, to the determination of a surface structure by LEED. The use of this algorithm in the determination of the structure of the Ag(111), Ag(110) and CdTe(110) surfaces allowed a characterization of the method. A scaling behaviour, that measures the eficiency of a search method as a function of the number of parameters to be varied, was obtained, indicating a favourable linear scaling (N1). In the second part of this work a study of the thermal expansion of the Ag(110) surface in the temperature range of 118 to 573 K is presented. The first three interlayer distances, as well as the Debye temperatures of the first two atomic layers were extracted from the LEED analysis. The observation of a linear expansion behaviour for the first two atomic layers, as well as an almost constant behaviour of the Debye temperatures seems to indicate negligible efiects of anharmonicity in the explored temperature range. Lastly, in the third part we present the results obtained from an analysis of the topography of the Ag(111)(2p3 fi 2p3)R30o Sb surface, where several models were proposed and tested. Although the results obtained did not allow a final conclusion, it was possible to exclude some classes of models and to suggest a `overlayer-substitutional' model as the most reasonable possibility.
Assunto
Difração eletronica em baixa energia, Fisica, Superfícies (Física), Otimização estrutural
Palavras-chave
Fisica