Medida do alinhamento atômico de Ta, W e Au por impacto de elétrons pela distribuição angular dos raios x L

Autor(es)

Suelen Fernandes de Barros

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
• Data de defesa: 2018-05-18

Membros da banca

Vito Roberto Vanin; Eduardo Chaves Montenegro; Mauricio Moralles; Tulio Costa Rizuti da Rocha; Elisabeth Mateus Yoshimura

• Orientador: Vito Roberto Vanin; José María Fernández Varea

Resumo

Foram realizadas medidas do alinhamento atômico do Ta, W e Au depois da ionização da subcamada L3 desses elementos por impacto de elétrons, via distribuição angular das linhas de raios x L, empregando alvos finos. As medições foram realizadas na linha de feixe de 10100 keV do Microtron de São Paulo. Os alvos foram confeccionados no Laboratório de Filmes Finos, pela técnica de deposição física de vapor (alvo de Au), e no Laboratório de Materiais Magnéticos, pela técnica de sputtering (alvos de Ta e W), enquanto que a caracterização deles foi realizada no Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos, pela técnica de espectrometria de retroespalhamento Rutherford. O Microtron de São Paulo, bem como os laboratórios onde os alvos foram confeccionados e caracterizados, estão no Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Os raios x decorrentes da ionização dos alvos foram detetados simultaneamente por três Silicon Drift Detectors localizados a 31°, 90° e 125° com relação à direção do feixe incidente. A determinação da eficiência de pico dos detetores foi realizada com um modelo analítico testado separadamente. As intensidades das linhas do multipleto de raios x L foram ajustadas em um único procedimento empregando funções Voigt para descrevê-las. O parâmetro de alinhamento A20 foi estimado a partir do conjunto de intensidades das linhas Ll, L1 e L2. A fim de comparar os resultados experimentais com as previsões teóricas foi calculado o parâmetro de alinhamento com a aproximação de Born de ondas planas não relativística, empregando as aproximações de HartreeSlater e DiracHartreeSlater para descrever os potenciais atômicos. Os resultados experimentais confirmaram a emissão não isotrópica dos raios x decorrentes de vacâncias preenchidas na subcamada L3, sendo que a magnitude desta anisotropia varia com a energia do feixe de elétrons incidente. Além disso, foram observadas anisotropias de sinais opostos para as linhas L1 e L2. A dependência em energia do parâmetro de alinhamento A20 mostra uma queda rápida de A20, com duas inversões de sinal, uma em torno de 2 E/E(L3) e outra em torno de 8 E/E(L3), e um valor não nulo de alinhamento em torno de 10 E/E(L3), para os três elementos estudados. A comparação dos resultados experimentais com os cálculos realizados mostra um bom acordo ate cerca de 5 E/E(L3) para o feixe de elétrons incidente, a partir deste ponto o experimento evidencia uma segunda inversão no sinal de A20, que não é prevista por essa teoria. Este é, a nosso saber, o primeiro trabalho a quantificar o alinhamento atômico na ionização de átomos pesados por impacto de elétrons, via distribuição angular de raios x na faixa de 1 a 10 E/E(L3). (AU)