Cálculo de multipletos e interpretação de espectros de XAS e RIXS na borda L3 do Ti

• Processo: 25/08025-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Thiago José de Almeida Mori
• Beneficiário: Raul Augusti Pereira
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais quânticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cálculo de multipletos | espalhamento inelástico ressonante de raios X | espectroscopia de absorção de raios X | materiais quânticos | propriedades emergentes | SrTiO3 | Materiais Quânticos

Resumo

SrTiO3 é um óxido com estrutura de perovskita que apresenta uma série de propriedades emergentes - como magnetismo, ferroeletricidade e supercondutividade - frequentemente associadas à presença de vacâncias de oxigênio e alterações no estado de valência do titânio - nominalmente Ti4+ (configuração d0). Apesar de a espectroscopia de absorção de raios X (XAS) na borda L3 do Ti ser sensível a essas mudanças eletrônicas, a origem de algumas assinaturas espectrais, como o alargamento ou divisão do pico correspondente aos orbitais eg, segue controversa. Alguns estudos recentes atribuem esse alargamento à presença residual de Ti3+ (configuração d1), mesmo em amostras puras. No entanto, dados preliminares obtidos pelo nosso grupo, em amostras puras e dopadas, indicam que o alargamento também pode ocorrer na ausência de Ti3+. Estes resultados sugerem que outras origens devem estar por trás dessa característica espectral, como interações não-locais ou efeitos de banda. Este tipo de efeito tem sido discutido há décadas para óxidos da família do TiO2 - com diferentes estruturas, e ainda não há um consenso na literatura. Neste projeto, propomos investigar essas questões por meio de simulações de espectros de XAS e RIXS (espalhamento inelástico ressonante de raios X) com cálculo de multipletos eletrônicos usando os softwares Crispy e Quanty. O plano de trabalho inclui revisão bibliográfica, aprendizado dos métodos computacionais e comparação com espectros experimentais medidos na linha de luz IPE do Sirius. Assim, buscamos contribuir para a correta interpretação dos espectros de óxidos de Ti e para a compreensão das propriedades emergentes de SrTiO3 e outros titanatos. (AU)